DNA 分子結構中，兩條多脫氧核苷酸鏈圍繞一個共同的中心軸盤繞，構成雙螺旋結構。脫氧核糖-磷酸鏈在螺旋結構的外面，堿基朝向里面。兩條多脫氧核苷酸鏈反向互補，通過堿基間的氫鍵形成的堿基配對相連，形成相當穩定的組合。
脫氧核糖核酸（DNA）是生物細胞內攜帶有合成RNA和蛋白質所必需的遺傳信息的一種核酸，是生物體發育和正常運作必不可少的生物大分子。
DNA中的核苷酸中堿基的排列順序構成了遺傳信息。該遺傳信息可以通過轉錄過程形成RNA，然后其中的mRNA通過翻譯產生多肽，形成蛋白質。
在細胞分裂之前，DNA復制過程復制了遺傳信息，這避免了在不同細胞世代之間的轉變中遺傳信息的丟失。 在真核生物中，DNA存在于細胞核內稱為染色體的結構中。在沒有細胞核的其它生物中，DNA要么存在于染色體中要么存在于其它組織（細菌有單環雙鏈DNA分子，而病毒有DNA或RNA基因組）。在染色體中，染色質蛋白如組蛋白、共存蛋白和凝聚蛋白將DNA在一個有序的結構中。這些結構指導遺傳密碼和負責轉錄的蛋白質之間的相互作用，有助于控制基因的轉錄。