脱氧核糖核酸是分子结构复杂的有机化合物。作为染色体的一个成分而存在于细胞核内。功能为储藏遗传信息。dna分子巨大，由核苷酸组成。核苷酸的含氮碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶及胸腺嘧啶；戊糖为脱氧核糖。1953年美国的沃森(jamesdeweywatson)、英国的克里克与威尔金斯描述了dna的结构：由一对多核苷酸链围绕一个共同的中心轴盘绕构成。糖-磷酸链在螺旋形结构的外面，碱基朝向里面。两条多核苷酸链通过碱基间的氢键相连，形成相当稳定的组合。
最早分离出dna的弗雷德里希·米歇尔是一名瑞士医生，他在1869年从废弃绷带里所残留的脓液中，发现一些只有显微镜可观察的物质。由于这些物质位于细胞核中，因此米歇尔称之为“核素”（nuclein）。到了1919年，菲巴斯·利文进一步辨识出组成dna的碱基、糖类以及磷酸核苷酸单元，他认为dna可能是许多核苷酸经由磷酸基团的联结，而串联在一起。不过他所提出概念中，dna长链较短，且其中的碱基是以固定顺序重复排列。1937年，威廉·阿斯特伯里完成了第一张x光绕射图，阐明了dna结构的规律性。
1928年，弗雷德里克·格里菲斯从格里菲斯实验中发现，平滑型的肺炎球菌，能转变成为粗糙型的同种细菌，方法是将已死的平滑型与粗糙型**混合在一起。这种现象称为“转型”。但造成此现象的因子，也就是dna，是直到1943年，才由奥斯瓦尔德·埃弗里等人所辨识出来。1953年，阿弗雷德·赫希与玛莎·蔡斯确认了dna的遗传功能，他们在赫希-蔡斯实验中发现，dna是t2噬菌体的遗传物质。
进入20世纪时，组成蛋白质的20种氨基酸中已有12种被发现，到1940年则全部被发现。
20世纪初，德国科赛尔（1853-1927）和他的两个学生琼斯（1865-1935）和列文（1869-1940）的研究，弄清了核酸的基本化学结构，认为它是由许多核苷酸组成的大分子。核苷酸是由碱基、核糖和磷酸构成的。其中碱基有4种（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶），核糖有两种（核糖、脱氧核糖），因此把核酸分为核糖核酸（rna）和脱氧核糖核酸（dna）。
列文急于发表他的研究成果，错误地认为4种碱基在核酸中的量是相等的，从而推导出核酸的基本结构是由4个含不同碱基的核苷酸连接成的四核苷酸，以此为基础聚合成核酸，提出了“四核苷酸假说”。这个错误的假说，对认识复杂的核酸结构起了相当大的阻碍作用，也在一定程度上影响了人们对核酸功能的认识。
1902年，德国化学家费歇尔提出氨基酸之间以肽链相连接而形成蛋白质的理