DNA hat eine negative Ladung aufgrund der negativen Ladung ihrer Phosphatkomponente. Die anderen beiden Komponenten der DNA bestehen aus einem 5-Kohlenstoff-Zucker und einer Stickstoffbase.
Die Phosphate befinden sich im Ribose-Phosphat-Rückgrat der DNA. Phosphat verbindet die Zucker, die Desoxyribose genannt werden und von denen die DNA oder Desoxyribonukleinsäure ihren Namen hat, um das Rückgrat jedes DNA-Strangs zu bilden. Jeder Zucker ist durch eine Phosphatgruppe mit dem nächsten verbunden.
RNA, die eher aus Ribose als aus Desoxyribose oder aus beiden Zuckern besteht, ist ähnlich negativ geladen. Der Unterschied zwischen den beiden Zuckern besteht darin, dass der Desoxyribose eine der Hydroxylgruppen fehlt.
Die negative Ladung von DNA und RNA wird verwendet, um sie zusammen mit Proteinen von Verbindungen mit einem Test namens Gelelektrophorese zu trennen. Der Test beinhaltet das Einbringen des Testmaterials in ein Gelmedium mit einer positiven Ladung an einem Ende und einer negativen Ladung am anderen. Aufgrund ihrer negativen Ladung bewegen sich DNA und RNA in Richtung der positiven Phase. DNA-Moleküle können nach ihrer Größe getrennt werden. Die Moleküle bewegen sich mit einer Geschwindigkeit durch das Gel, die ihrer Größe entspricht; der kleinste bewegt sich am schnellsten. Die Elektrophorese-Ergebnisse zeigen gebänderte Bereiche und diejenigen, die sich am weitesten bewegt haben, sind die kleinsten DNA-Moleküle.