DNA是遺傳物質。那麼，什麼是DNA？為什麼它能作為遺傳物質呢？原來，核酸是一種大分子的化合物，它和蛋白質一樣，是生命的最重要的基本物質。無論是肉眼看不見的微生物，還是鳥、獸、魚、蟲以至人的細胞裏，無不含有核酸。按照化學成分，核酸可分為兩大類：核糖核酸（簡稱RNA）和脫氧核糖核酸（也就是DNA）。這兩種核酸都是由核苷酸組成的化合物。這好比核酸是一幢雄偉的大廈，它的“磚塊”就是核苷酸。核苷酸又是由什麼構成的呢？核苷酸是由核苷和磷酸相連而成的，其中核苷又包括堿基和戊糖，即：堿基+戊糖=核苷；核苷+磷酸=核苷酸。構成DNA的堿基主要有四種：腺嘌呤（簡稱A）、鳥嘌呤（簡稱G）、胞嘧啶（簡稱C）和胸腺嘧啶（簡稱T）。構成RNA的堿基多數與構成DNA的堿基相同，隻有一種不同，即RNA有尿嘧啶（簡稱U），而無胸腺嘧啶。兩種核酸中的戊糖是不同的，RNA是核糖，DNA是脫氧核糖。DNA和RNA的“大廈”就是由四種核苷酸按照一定的順序，首尾相接建造的，它形成一個長鏈狀的分子。自然界中核酸分子所含的核苷酸數目相差十分懸殊，少則幾十個，多則幾千個，乃至幾萬個。
如果我們仔細觀察DNA分子的長鏈，原來奧妙就在堿基上。生物界中的DNA分子是各不相同的，其區別不僅在於它們所含有的四種堿基數量不同，而且還在於這些堿基前後排列順序也不相同。這四種堿基的不同排列順序非常重要。正如在電報通訊中僅靠“長聲”和“短聲”的不同排列，“嘀嗒嗒，嘀嗒嗒……”就可以通過電報“密碼”來傳遞各種“信息”（電文內容）一樣，四種堿基的不同排列順序也可以表達各種各樣的遺傳信息。一個DNA分子含有成千上萬的堿基，這四種堿基便以變化多端的排列方式，“描繪”出錯綜複雜、琳琅滿目的生物世界。