Дезоксирибонуклеїнова кислота є однією з основних біомолекул, які в цілому утворюють живі організми. ДНК - довга ланцюгоподібна молекула, що містить кілька хімічних одиниць, що повторюються. Кожна з цих повторюваних одиниць складається з молекули цукру, азотистої основи та фосфатної групи. ДНК часто називають молекулою життя, оскільки вона надає інструкції, які змушують будь-який живий організм нормально функціонувати.
Хімічний аналіз ДНК виявляє її нуклеотидні будівельні блоки, компоненти нуклеотидів та різні елементи, що складають ці компоненти. Цукрова частина ДНК складається переважно з вуглецю, кисню та водню, тоді як фосфатна група складається з фосфору та кисню. Азотиста основа є більш складною і містить вуглець, водень, кисень та азот.
ДНК утворюється шляхом з'єднання нуклеотидів за допомогою хімічних зв'язків між кільцеподібним цукром дезоксирибози та фосфатом. Такі зв’язки називаються фосфодіефірними зв’язками, а отриманий ланцюг чергування цукру та фосфату - цукрово-фосфатним кістяком. Азотиста основа не є частиною хребта і натомість стирчить з неї.
Однією з ознак ДНК є те, що вона відрізняється від одного організму до іншого. Ця різниця обумовлена зміною послідовності азотистих основ в нуклеотидах. Азотисті основи - це плоскі кільцеподібні молекули. У ДНК використовуються чотири типи азотистих основ: аденін, цитозин, тимін та гуанін. Перші літери азотистих основ, а саме A, C, T і G, використовуються як їх символи. Несподівані і непотрібні зміни в послідовності основ називаються мутаціями і можуть призвести до таких захворювань, як рак.
ДНК має структуру подвійної спіралі, що складається з двох партнерських ланцюгів ДНК, і не може існувати як одна ланцюг ДНК. Дволанцюгова структура зумовлена утворенням водневих зв’язків між азотистими основами ланцюгів партнерських ДНК. ДНК може «плавитися», що означає, що вона поділяється на окремі ланцюги під впливом відповідного ферменту або при інкубації при високих температурах. ДНК розчиняється у воді, але не розчиняється в інших розчинниках, таких як етанол. Цю властивість можна використовувати для його вилучення з клітин.