ДНК е стабилна и химически инертна молекула. Тя съхранява наследствената програма на клетката, записана чрез подреждането на 4-те вида дезоксирибонуклеотиди в молекулата ѝ. Участък от ДНК, който носи информация за една РНК (или за една полипептидна верига), се нарича ген. Гените са разположени последователно по дължината на молекулата. В една ДНК може да има хиляди гени.
ДНК предава наследствената програма на дъщерните клетки. Преди деленето на клетката ДНК се реплицира. По време на деленето двете получени копия се разделят между дъщерните клетки. Така всяка новополучена клетка получава цялата информация за своето съществуване. Репликацията става с висока скорост, при което е възможно да възникват промени в подреждането на нуклеотидите – т. е. записаната в ДНК информация може да се изменя. Това свойство на ДНК е причина за огромното разнообразие в еволюцията на организмовия свят.