Panjang rantai molekul dalam kebanyakan sel yang membawa pesan genetik dan mengontrol semua fungsi selular dalam bentuk kehidupan yang paling. Membawa informasi genetik materi yang terdiri dari gen. DNA adalah sebuah makro-molekul terdiri dari rantai panjang deoxyribonucleotide bergabung dengan hubungan phospho-diester. Setiap deoxyribonucleotide mengandung gugus fosfat, lima-karbon gula 2-deoxribose dan basa yang mengandung nitrogen. Materi genetik dari kebanyakan organisme dan organel sejauh diperiksa adalah DNA beruntai ganda; sejumlah genom virus terdiri dari DNA beruntai tunggal atau single- atau untai ganda RNA. Dalam DNA beruntai ganda, untai dua berjalan dalam arah yang berlawanan (satu antiparalel) dan digulung putaran satu sama lain dalam heliks ganda. Basa purina pada satu untai khusus ikatan hidrogen dengan Basa pirimidina di strand lainnya, menurut aturan Watson-Crick (pasangan dengan T; G pasangan dengan C). Maka lebar konstan untuk double helix 20 Å (2.0 nm) dipertahankan. Dalam bentuk B, DNA mengadopsi konformasi heliks kidal, dengan masing-masing rantai yang membuat giliran lengkap 34 setiap Å (3.4 nm), atau setelah setiap sepuluh basa.