Enamikul elusolenditel on geenid kodeeritud pikkadesse DNA ahelatesse. DNA (desoksüribonukleiinhape) on kokku pandud neljast erinevast nukleotiidi subühikust, mis moodustavad lõpuks pika ahela. Iga nukleotiid omakorda on kokku pandud viiesüsinikulisest suhkrust (2-desoksüriboos), fosforhappejäägist ja ühest neljast lämmastikalusest (adeniin A, guaniin G, tsütosiin C ja tümiin T). Organismi rakus kõige levinum DNA vorm on kaksikheeliks, kus kaks DNA ahelat keerduvad teineteise ümber spiraaliks. Selles struktuuris on ahelad paardunud ehk adeniin paardub tümiiniga ja guanosiin paardub tsütosiiniga. Lämmastikaluste vahele moodustuvad vesiniksidemed – guanosiini ja tsütosiini vahele moodustub kolmekordne vesinikside ning adeniini ja tümiini vahele tekib kahekordne vesinikside. Seega ahelad peavad olema komplementaarsed ehk ühes ahelas lämmastikalus A asetub kohakuti teises ahelas oleva T-ga jne.