L'ADN est constitué de deux brins enroulés l'un autour de l'autre pour former une structure en double hélice. Chaque brin est composé de nucléotides, qui comprennent un groupe phosphate, un groupe sucre (désoxyribose) et une base azotée. Il existe quatre types de bases azotées dans l'ADN : adénine (A), thymine (T), cytosine (C) et guanine (G). Les bases sur les deux brins de l'hélice sont complémentaires : A s'apparie toujours avec T et C avec G. Cette structure permet à l'ADN de jouer son rôle central dans le stockage et la transmission de l'information génétique. Lors de la réplication, l'ADN est capable de copier l'information génétique avec une grande précision. Ce processus est essentiel pour la division cellulaire et le développement des organismes.

L'ADN est porteur d'instructions pour la fabrication des protéines dans les cellules. Les gènes déterminent les traits héréditaires en codant pour les protéines nécessaires à l'exécution de diverses fonctions biologiques. Durant la reproduction, les organismes transmettent leurs caractéristiques génétiques à leurs descendants à travers l'ADN. Chaque parent contribue à fournir une moitié du génome de ses progénitures, garantissant ainsi une combinaison génétique unique de traits hérités. Les erreurs occasionnelles dans la réplication de l'ADN, connues sous le nom de mutations, peuvent engendrer de nouvelles variations génétiques qui peuvent être bénéfiques, neutres ou nuisibles aux organismes.

L'étude de l'ADN et de la génétique a de nombreuses applications pratiques. En médecine, les progrès dans le séquençage de l'ADN ont permis le développement de tests génétiques pour les maladies héréditaires. La thérapie génique est une technique expérimentale qui utilise des gènes pour traiter ou prévenir des maladies, offrant potentiellement un traitement pour des conditions où les traitements traditionnels sont inefficaces. Dans le domaine judiciaire, les empreintes génétiques basées sur l'analyse de l'ADN jouent un rôle crucial dans l'identification des individus dans les enquêtes criminelles. En agriculture, les plantes et animaux génétiquement modifiés peuvent être créés pour aider à améliorer la résistance aux maladies, augmenter la productivité et améliorer la valeur nutritionnelle.