valamennyi sejtben előf., a fehérjék mellett a legfontosabb makromolekula. A molekula törzsét egy öt szénatomos cukor, a dezoxiribóz (—>monoszacharidok) és a foszforsav kapcsolódásával kialakult két, ún. antiparalel lefutású szál képezi, erre merőlegesen helyezkednek el a pirimidin- és a purinbázisok: az adenin (A), a guanin (G), a timin (T) és a citozin (C) (nukleotidok). Az egymással szemben álló bázisok hidrogénkötéssel (—>kémiai kötés) kapcsolódnak össze. A két láncon a bázisok egymás utáni sorrendje kölcsönösen meghatározott, adeninnel szemben timin, citozinnal szemben guanin van. A hidrogénkötésekkel összekapcsolt kettős fonal spirálisan feltekeredik, így alakul ki a dezoxiribonukleinsavra jellemző kettős spirális szerkezet, amely már enyhébb behatásra, pl. 90°C-ra való felmelegítéssel szétválhat, majd lehűtéskor újra összekapcsolódik. A dezoxiribonukleinsav a természetben megtalálható legnagyobb molekula, molekulatömege 107—1012 nagyságrendű. Különleges szerkezetéből adódóan megkettőződésre képes, a folyamat megindulásakor a két szálat összekötő hidrogénkötések a molekula egy részén felszakadnak, a kettős fonál felnyílik, majd a DNS-polimeráz enzim a szétnyílt láncon a nukleotid alapegységekből a megfelelő kiegészítő (komplementer) láncot létrehozza. A régi és az új szál nukleotidegységei között ismét kialakulnak a kötések, és két azonos DNS-molekula jön létre. A molekula —>bioszintézise rendkívül gyors folyamat, egy DNS-polimeráz egy perc alatt több nukleotidot kapcsol össze folyamatosan DNS-lánccá. A bioszintézisben az eredeti DNS-szál a minta (templát) az új szál kialakulásához, vagyis az eredeti, mintául szolgáló láncok az új dezoxiribonukleinsavláncok bázissorrendjét meghatározzák. A dezoxiribonukleinsav-molekula nukleotidsorrendje képezi azt a genetikai információt, amely valamennyi élőlény örökletes tulajdonságait meghatározza. A dezoxiribonukleinsav-molekulába hibásan beépülő bázisok v. idegen, ún. bázisanalógok bekapcsolódása mutáció forrása lehet.