El ADN está constituido por dos cadenas de nucleótidos complementarias unidas entre sí por puentes de hidrógeno, enrollada la una sobre la otra formando una doble hélice. El elemento esencial del ADN es el nucleótido formado por un azúcar, la desoxirribosa, una base nitrogenada y un grupo fosfato. Las bases nitrogenadas son purinas: Adenina (A) y Guanina (G), y pirimidinas: Timina (T) y Citosina (C). Estas bases se unen al carbono 1 de la desoxirribosa para formar los nucleósidos, que a la vez se unirán con los grupos fosfato para formar los nucleótidos. Las bases nitrogenadas se unen de manera específica, guanina con citosina y adenina con timina, mediante puentes de hidrógeno.

El orden o secuencia de nucleótidos es la estructura primaria del ADN. La información genética reside en la secuencia de bases. Los genes son segmentos del ADN que codifican para proteínas. El orden de las bases en el gen determina la secuencia de aminoácidos que compondrán la proteína.

En las células eucariotas, el ADN se encuentra en el núcleo celular formando los cromosomas.