DNA是脫氧核糖核酸的英文縮寫，又稱去氧核糖核酸，是染色體的主要化學成分，同時也是組成基因的材料。DNA存在於細胞核、線粒體、葉綠體中，也可以以遊離狀態存在於某些細胞的細胞質中。大多數已知噬菌體、部分動物病毒和少數植物病毒中也含有DNA。除了RNA（核糖核酸）和噬菌體外，DNA是所有生物的遺傳物質基礎。生物體親子之間的相似性和繼承性即所謂遺傳信息，都貯存在DNA分子中。
DNA在1869年首先由德國生物化學家米舍爾所發現。1953年，美國生物化學家詹姆斯·沃森、英國分子生物學家弗朗西斯·克裏克和英國生物物理學家莫裏絲·維爾金共同描述了DNA的結構：由1對多核苷酸鏈相互盤繞組成雙螺旋。這三位科學家因此共同獲得了1962年的諾貝爾醫學獎。
DNA是由兩條長的互相連接纏繞的條狀物構成的雙螺旋結構，兩側的長鏈由脫氧核糖分子和磷酸分子交替組成，中間的橫欄由成對的堿基組成。堿基是由氮元素和其他元素結合形成的一類分子，有四種類型，分別是：腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鳥嘌呤（G）和胞嘧啶（C）。
DNA雙螺旋結構DNA分子複製時，兩條側鏈解開，從成對的堿基中間分開，然後，遊離在細胞核中的堿基與DNA分子每條側鏈上的堿基配對。堿基配對的規律是：A與T配對，G與C配對。每個新的DNA分子的堿基順序都與原來的DNA分子完全一致。DNA複製保證了每一個子細胞都能獲得完整的遺傳信息。
染色體上的基因可能由幾個堿基組成，也可能由幾百萬個甚至更多的堿基組成，基因中的堿基排列順序構成了遺傳密碼。在A、T、G、C這4個堿基中，每3個堿基構成一組被稱為“密碼子”的堿基組合。每個“密碼子”都有特定的氨基酸與其相對應，所以“密碼子”的排列順序決定了氨基酸按什麼順序來組裝蛋白質。