Das Rückgrat des DNA-Moleküls besteht aus einem sich wiederholenden Muster, das einen Zucker namens Desoxyribose und eine Phosphatgruppe enthält. Das Rückgrat ist räumlich in Form einer Doppelhelix angeordnet, wobei Basenpaare die zwei Zucker-Phosphat-Stränge.
Das DNA-Molekül dient der Zelle als Informationsspeichermedium. Informationen werden in der Abfolge von vier Basen gespeichert: Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin. Eine Base, ein Zuckermolekül und eine Phosphatgruppe bilden eine funktionelle Gruppe, die als Nukleotid bezeichnet wird und einen Einheitsblock für das DNA-Molekül darstellt. DNA-Moleküle befinden sich normalerweise im Zellkern; eine geringere Menge findet sich jedoch auch in den Mitochondrien.