Attēlā - Džeimss Votsons un Frānsiss Kriks, kuri kopā ar Morisu Vilkinsu atklāja DNS struktūru, par ko 1962. gadā saņēma Nobela prēmiju fizioloģijā un medicīnā.
Nukleīnskābes sastāda niecīgu masas daļu no cilvēka ķermeņa kopējās masas, ievērojami mazāku par 1%, jo katrā šūnas kodolā atrodas tikai viena DNS molekulas kopija.
Dezoksiribonukleīnskābes molekula sastāv no 4 nukleotīdu veidiem. Katrs nukleotīds satur slāpekļa bāzi (adenīnu, guanīnu, citozīnu, timīnu), ogļhidrātu dezoksiribozi un fosforskābi. Nukleotīdi savstarpēji savienoti garās virknēs. No nukleotīdu sastāva, daudzuma un izvietojuma secības virknē atkarīgs sugai raksturīgais dezoksiribonukleīnskābes specifiskums. Nukleotīdu secībā ietvertā ģenētiskā informācija nosaka, kādas olbaltumvielas šūna spēj sintezēt, t.i., kādas aminoskābes kādā secībā iesaistās olbaltumvielas molekulā. Gēns ir noteikta DNS molekulas daļa, kura glabā informāciju par noteiktas olbaltumvielas molekulas sintēzi. Dezoksiribonukleīnskābes milzīgā molekula sastāv no 2 šādām virknēm, kas, regulāriem vijumiem savītas ap kopēju asi, veido dubultspirāli. Ūdeņraža saites savieno vienas spirāles timīna atlikumu ar otras spirāles adenīna atlikumu un analoģiski - guanīna atlikumu ar citozīna atlikumu.
Tādējādi virknes ir komplementāras (papildina viena otru). Šāda īpatnēja struktūra nosaka ne tikai dezoksiribonukleīnskābes bioloģiskās, bet arī fizikālās un ķīmiskās īpašības - dezoksiribonukleīnskābes molekulas ir stabilas.
Šūnas dalīšanās cikla laikā dezoksiribonukleīnskābes daudzums dubultojas. Dezoksiribonukleīnskābes dubultošanās (replikācijas) procesā dubultspirāles virknes atdalās viena no otras, uz katras no tām fermenta ietekmē sintezējas jauna, tai komplementāra virkne. Tādējādi katra no abām jaunajām dezoksiribonukleīnskābes molekulām, kas identiskas vecajai, satur vienu veco un vienu no jauna sintezēto virkni.