يخزن الحمض النووي DNA التعليمات، بينما ينفذها الحمض النووي RNA. الحمض النووي RNA هو حمض نووي مشابه للحمض النووي DNA، لكنه يختلف عنه في أمرين: فهو يستخدم الريبوز بدلًا من الديوكسي ريبوز، واليوراسيل بدلًا من الثايمين. عادةً ما يكون أحادي السلسلة، مما يسمح له بالانطواء إلى أشكال معقدة وأداء وظائف متنوعة. الحمض النووي RNA ليس مجرد ناقل للرسائل، بل هو أيضًا عامل مساعد، ومنظم، وجزيء بنائي.

توجد أنواع عديدة من الحمض النووي الريبوزي (RNA). يحمل الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) تسلسل الجين من الحمض النووي (DNA) إلى الريبوسوم، حيث يُترجم إلى بروتين. ينقل الحمض النووي الريبوزي الناقل (tRNA) الأحماض الأمينية إلى الريبوسوم. يشكل الحمض النووي الريبوزي الريبوسومي (rRNA) نواة الريبوسوم ويحفز عملية تخليق البروتين. ينظم الحمض النووي الريبوزي الميكروي (microRNA) والحمض النووي الريبوزي المتداخل الصغير (siRNA) التعبير الجيني عن طريق الارتباط بالحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) ومنع الترجمة أو تعزيز التحلل. للحمض النووي الريبوزي الطويل غير المشفر (lncRNA) وظائف عديدة، منها تنظيم النسخ وبنية الكروماتين.

يُعدّ الحمض النووي الريبوزي (RNA) أداةً فعّالة. إذ تُوجّه لقاحات mRNA الخلايا لإنتاج المستضدات. كما يُستخدم تداخل الحمض النووي الريبوزي (RNAi) لكبح الجينات لأغراض البحث والعلاج. وترتبط الأبتاميرات الحمضية النووية الريبوزية (RNA aptamers) بأهدافها بدقة عالية. وتُوجّه جزيئات الحمض النووي الريبوزي الموجّهة (cRISPR guide RNAs) إنزيمات التحرير إلى مواقع دقيقة. ويقيس تسلسل الحمض النووي الريبوزي (RNA sequence) التعبير الجيني عبر النسخ الجيني.

يُعدّ الحمض النووي الريبوزي (RNA) أقل استقرارًا من الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA)، مما يجعل التعامل معه أكثر صعوبة ولكنه في الوقت نفسه أكثر ديناميكية. تتغير مستوياته بسرعة استجابةً للإشارات، مما يجعله مؤشرًا حساسًا لحالة الخلية.