O DNA é um ácido nucléico, que é uma macromolécula composta de compostos de fosfato, compostos de pentose e bases. No DNA, as bases são compostos cíclicos aromáticos. A combinação de uma base e um composto de pentose é um nucleosídeo, que se torna um nucleotídeo quando combinado com o fosfato.
As bases encontradas em uma molécula de DNA são purinas ou pirimidinas. As purinas são adenina e guanina, enquanto as pirimidinas são citosina e timina. A pentose encontrada no DNA é a 2-desoxirribose, que é um composto de açúcar. As macromoléculas de DNA são mantidas juntas por ligações de hidrogênio entre os nucleotídeos, que se torcem em um padrão de dupla hélice.