脱氧核糖核酸（英语：Deoxyribonucleicacid,缩写为DNA）是由许多脱氧核苷酸（一个脱氧核苷酸分子由三个分子组成：一分子含氮碱基、一分子脱氧核糖、一分子磷酸.脱氧核苷酸是基因的基本结构和功能单位,决定生物的多样性的就是脱氧核苷酸中四种碱基（腺嘌呤（adenine,缩写为A）,胸腺嘧啶（thymine,缩写为T）,胞嘧啶（cytosine,缩写为C）和鸟嘌呤（guanine,缩写为G）.）的排列顺序不同.）残基按一定顺序彼此用3’,5’-磷酸二酯键相连构成的长链.大多数DNA含有两条这样的长链,也有的DNA为单链,如大肠杆菌噬菌体φX174、G4、M13等.有的DNA为环形,有的DNA为线形.

　　DNA是由许多脱氧核苷酸残基按一定顺序彼此用3’,5’-磷酸二酯键相连构成的长链.大多数DNA含有两条这样的长链,也有的DNA为单链,如大肠杆菌噬菌体φX174、G4、M13等.有的DNA为环形,有的DNA为线形.在某些类型的DNA中,5-甲基胞嘧啶可在一定限度内取代胞嘧啶,其中小麦胚DNA的5-甲基胞嘧啶特别丰富,可达6摩尔%.在某些噬菌体中,5-羟甲基胞嘧啶取代了胞嘧啶.40年代后期,查加夫（E.Chargaff）发现不同物种DNA的碱基组成不同,但其中的腺嘌呤数等于其胸腺嘧啶数（A=T）,鸟嘌呤数等于胞嘧啶数（G=C）,因而嘌呤数之和等于嘧啶数之和.一般用几个层次描绘DNA的结构.

　　一级结构

　　是指构成核酸的四种基本组成单位——脱氧核糖核苷酸（核苷酸）,通过3',5'－磷酸二酯键彼此连接起来的线形多聚体,以及起基本单位－脱氧核糖核苷酸的排列顺序.每一种脱氧核糖核苷酸由三个部分所组成：一分子含氮碱基+一分子五碳糖(脱氧核糖)+一分子磷酸根.核酸的含氮碱基又可分为四类：腺嘌呤（adenine,缩写为A）,胸腺嘧啶（thymine,缩写为T）,胞嘧啶（cytosine,缩写为C）和鸟嘌呤（guanine,缩写为G）.DNA的四种含氮碱基组成具有物种特异性.即四种含氮碱基的比例在同物种不同个体间是一致的,但在不同物种间则有差异.DNA的四种含氮碱基比例具有奇特的规律性,每一种生物体DNA中A=T,C=G查哥夫（Chargaff）法则(即碱基互补配对原则).

　　二级结构

　　是指两条脱氧多核苷酸链反向平行盘绕所形成的双螺旋结构.DNA的二级结构分为两大类：一类是右手螺旋,如A-DNA、B-DNA、C-DNA、D-DNA等；另一类是左手双螺旋,如Z-DNA.詹姆斯·沃森与佛朗西斯·克里克所发现的双螺旋,是称为B型的水结合型DNA,在细胞中最为常见(如图).也有的DNA为单链,一般见于原核生物,如大肠杆菌噬菌体φX174、G4、M13等.有的DNA为环形,有的DNA为线形.在碱A与T之间可以形成两个氢键,G与C之间可以形成三个氢键,使两条多聚脱氧核苷酸形成互补的双链,由于组成碱基对的两个碱基的分布不在一个平面上,氢键使碱基对沿长轴旋转一定角度,使碱基的形状像螺旋桨叶片的样子,整个DNA分子形成双螺旋缠绕状.碱基对之间的距离是0.34nm,10个碱基对转一周,故旋转一周（螺距）是3.4nm,这是β-DNA的结构,在生物体内自然生成的DNA几乎都是以β-DNA结构存在.

　　三级结构

　　是指DNA中单链与双链、双链之间的相互作用形成的三链或四链结构.如H-DNA或R-环等三级结构.DNA的三级结构是指DNA进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构,也称为超螺旋结构.DNA的超螺旋结构可分为正、负超螺旋两大类,并可互相转变.超螺旋是克服张力而形成的.当DNA双螺旋分子在溶液中以一定构象自由存在时,双螺旋处于能量最低状态此为松弛态.如果使这种正常的DNA分子额外地多转几圈或少转几圈,就是双螺旋产生张力,如果DNA分子两端是开放的,这种张力可通过链的转动而释放出来,DNA就恢复到正常的双螺旋状态.但如果DNA分子两端是固定的,或者是环状分子,这种张力就不能通过链的旋转释放掉,只能使DNA分子本身发生扭曲,以此抵消张力,这就形成超螺旋,是双螺旋的螺旋.

　　四级结构

　　核酸以反式作用存在（如核糖体、剪接体）,这可看作是核酸的四级水平的结构.

　　核糖核酸（缩写为RNA,即RibonucleicAcid）,存在于生物细胞以及部分病毒、类病毒中的遗传信息载体.由至少几十个核糖核苷酸（核糖核苷酸是核糖核酸的构成物质,由一分子碱基,一分子五碳糖,一分子磷酸构成.而四种核糖核酸（RNA）就是由四种核糖核苷酸碱基（腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U））来区别的.当然RNA也是由这四种核糖核苷酸构成的.）通过磷酸二酯键连接而成的一类核酸,因含核糖而得名,简称RNA.RNA普遍存在于动物、植物、微生物及某些病毒和噬菌体内.RNA和蛋白质生物合成有密切的关系.在RNA病毒和噬菌体内,RNA是遗传信息的载体.RNA一般是单链线形分子；也有双链的如呼肠孤病毒RNA；环状单链的如类病毒RNA；1983年还发现了有支链的RNA分子.

　　1965年R.W.霍利等测定了第1个核酸──酵母丙氨酸转移核糖核酸的一级结构即核苷酸的排列顺序.此后,RNA一级结构的测定有了迅速的发展.到1983年,不同来源和接受不同氨基酸的tRNA已经弄清楚一级结构的超过280种,5SRNA175种,5.8SRNA也有几十种,以及许多16SrRNA、18SrRNA、23SrRNA和26SrRNA.在mRNA中,如哺乳类珠蛋白mRNA、鸡卵清蛋白mRNA和许多蛋白质激素和酶的mRNA等也弄清楚了.此外还测定了一些小分子RNA如snRNA和病毒感染后产生的RNA的核苷酸排列顺序.类病毒RNA也有5种已知其一级结构,都是环状单链.MJS2RNA、烟草花叶病毒RNA、小儿麻痹症病毒RNA是已知结构中比较大的RNA.除一级结构外,RNA分子中还有以氢键联接碱基（A对U；G对C）形成的二级结构.RNA的三级结构,其中研究得最清楚的是tRNA,1974年用X射线衍射研究酵母苯丙氨酸tRNA的晶体,已确定它的立体结构呈倒L形（见转移核糖核酸）.