O DNA é composto por unidades repetidas chamadas nucleotídeos. Um nucleotídeo contém um grupo fosfato, uma base nitrogenada e desoxirribose (um açúcar). O DNA tem formato de escada torcida, estrutura chamada dupla hélice. O grupo fosfato liga-se à desoxirribose formando as partes verticais da escada (esqueletos). As bases nitrogenadas formam os degraus entre os esqueletos.
As bases nitrogenadas ligam os dois esqueletos. Mas eles são antiparalelos: a informação em cada esqueleto lê-se em direção oposta. O início de um esqueleto conecta-se através das bases nitrogenadas ao final do outro.
Timina, adenina, guanina e citosina são as quatro bases nitrogenadas do DNA. Sua ordem e posicionamento dão a forma torcida. Timina só liga-se a adenina; citosina só liga-se a guanina. Por exemplo, se um trecho de um esqueleto tem adenina, o outro deve ter timina para parear. Esses pareamentos específicos continuam ao longo da fita, tornando os esqueletos complementares.
O DNA dirige a síntese de proteínas e enzimas necessárias à vida do organismo. Esse processo requer várias etapas de transmissão de informação do DNA para outras moléculas: transcrição e tradução.
O DNA contém a informação para criar proteínas, mas não atua diretamente na síntese. Um intermediário — o RNA mensageiro (mRNA) — leva a informação do DNA para produzir proteína. A transcrição é a transferência de informação de um dos esqueletos do DNA para o mRNA. A tradução segue a transcrição.
Durante a tradução, o mRNA liga-se a ribossomos (estruturas celulares fora do núcleo). Ribossomos ajudam a criar proteínas. O mRNA usa a informação do DNA para controlar quais aminoácidos produzem proteínas específicas. O processo é tão eficiente que 500 aminoácidos podem ser reunidos para criar uma proteína em 30 segundos.