O experimento mais famoso de Erwin Chargaff teve a ver com o exame dos componentes que constituem o DNA. Seu trabalho com as diferentes bases do DNA provou que o DNA permanece o mesmo dentro de um organismo, mas difere entre organismos diferentes. Isso contradizia o pensamento científico anterior, que dizia que o DNA era o mesmo em todos os organismos e não era responsável pela diversidade genética.
Existem duas categorias diferentes de bases encontradas na estrutura do DNA: purinas e pirimidinas. O experimento mais famoso de Chargaff estabeleceu que esses dois tipos de bases apareciam em uma proporção de um para um. Existem quatro bases diferentes: adenina, timina, guanina e citosina. Chargaff conseguiu provar com seu experimento que havia uma proporção de um para um entre adenina e timina e uma proporção de um para um entre guanina e citosina.
Chargaff examinou o DNA de diferentes órgãos dentro do mesmo organismo e descobriu que as proporções dos diferentes componentes em seu DNA eram consistentes entre os órgãos e dentro de organismos individuais. No entanto, quando ele olhou para as proporções de bases de DNA em diferentes espécies, elas diferiram; isso o permitiu concluir que a composição do DNA é espécie-específica. Os experimentos de Chargaff foram importantes porque James Watson, Francis Crick e Maurice Wilkins foram posteriormente capazes de usar as informações que ele desenvolveu para descobrir a estrutura de dupla hélice do DNA.