Los cromosomas de las células eucariontas están hechos de moléculas de ADN extraordinariamente grandes, formadas por la unión de millones de nucleótidos. En estas células el ADN está asociado a proteínas, formando una estructura compleja: la cromatina.
El complejo de ADN y proteínas forma los cromosomas, cada especie tiene un número definido de cromosomas y cuando una célula se duplica también lo hacen los cromosomas, de tal forma que cada célula hija recibe una cantidad de cromosomas igual a la que tenía la célula madre. Esto garantiza que los descendientes tengan la misma información genética y por lo tanto que la especie se conserve. El número de cromosomas que tiene una célula varía de una especie a otra y además, las células somáticas tienen dos copias de cada cromosoma, las células sexuales solamente tienen una. En las células eucariontas todo el material genético está organizado en el núcleo, que está separado del citoplasma por la membrana nuclear.
El ADN de las células procariontas no está asociado a una cantidad tan grande de proteínas como en los eucariontes y por lo tanto no tienen cromosomas y carecen de un núcleo definido.
La información que contiene cada molécula de ADN se encuentra como una secuencia de bases, las cuales proporcionarán datos a la maquinaria celular para organizar aminoácidos en una secuencia específica y así fabricar proteínas, las cuales desempeñan múltiples funciones en una célula.
Estos conceptos fueron definidos por Watson y Crick en lo que llamaron el dogma centralduplicación, que indica que la información almacenada en el ADN puede ser usada para producir una molécula idéntica (), o bien para ser transcrita hacia una molécula de ARNm, que lleva la información hacia el citoplasma, en donde es traducida a una secuencia de proteínas. (Figura 15.17).
Por datos obtenidos experimentalmente, se ha observado que en algunas ocasiones también el ARN puede servir como templete para sintetizar ADN.