La meilleure description de la structure d’une molécule d’ADN est la « double hélice ». Cette forme emblématique ressemble à une échelle torsadée, dont les « côtés » de l'échelle sont constitués d'unités alternées de molécules de désoxyribose (un sucre) et de phosphate, et les « échelons » de l'échelle sont constitués de bases azotées. Ces bases (adénine, thymine, cytosine et guanine) s'associent les unes aux autres via des liaisons hydrogène, formant les paires de bases qui codent l'information génétique. La structure en double hélice permet à l’ADN de stocker, transmettre et répliquer les informations génétiques de manière compacte et efficace.