Το DNA και το RNA είναι νουκλεϊκά οξέα, βιοπολυμερή που μεταφέρουν γενετικές πληροφορίες. Αποτελούνται από νουκλεοτίδια, καθένα από τα οποία αποτελείται από ένα σάκχαρο, μια φωσφορική ομάδα και μια αζωτούχο βάση. Το DNA έχει δεοξυριβόζη και οι βάσεις αδενίνη, θυμίνη, γουανίνη και κυτοσίνη. Το RNA έχει ριβόζη και ουρακίλη αντί για θυμίνη. Η αλληλουχία των βάσεων κωδικοποιεί τις πληροφορίες.

Το DNA είναι μια διπλή έλικα, με δύο αλυσίδες που συγκρατούνται μεταξύ τους με δεσμούς υδρογόνου μεταξύ συμπληρωματικών βάσεων. Η αδενίνη ζευγαρώνει με θυμίνη. Η γουανίνη ζευγαρώνει με κυτοσίνη. Η αλληλουχία της μίας αλυσίδας καθορίζει την αλληλουχία της άλλης. Έτσι αντιγράφονται και μεταδίδονται οι γενετικές πληροφορίες. Το RNA είναι συνήθως μονόκλωνο και εκτελεί πολλές λειτουργίες: το αγγελιοφόρο RNA φέρει τον κώδικα, το RNA μεταφοράς φέρνει αμινοξέα, το ριβοσωμικό RNA σχηματίζει το ριβόσωμα και τα ρυθμιστικά RNA ελέγχουν την γονιδιακή έκφραση.

Τα νουκλεϊκά οξέα ανακαλύφθηκαν το 1869 από τον Friedrich Miescher, αλλά ο ρόλος τους στην κληρονομικότητα δεν είχε αποδειχθεί μέχρι τις δεκαετίες του 1940 και του 1950. Η δομή της διπλής έλικας επιλύθηκε το 1953 από τους James Watson και Francis Crick, χρησιμοποιώντας δεδομένα περίθλασης ακτίνων Χ από τη Rosalind Franklin και τον Maurice Wilkins. Αυτή η ανακάλυψη ξεκίνησε την εποχή της μοριακής βιολογίας.

Τα νουκλεϊκά οξέα χρησιμοποιούνται στην ιατρική, την εγκληματολογία και τη βιοτεχνολογία. Η αλληλούχιση του DNA διαγιγνώσκει ασθένειες, ταυτοποιεί άτομα και εντοπίζει την καταγωγή. Η PCR ενισχύει το DNA για ανάλυση. Το CRISPR επεξεργάζεται γονίδια. Τα εμβόλια mRNA καθοδηγούν τα κύτταρα να παράγουν αντιγόνα. Το νουκλεϊκό οξύ είναι το μόριο της ζωής και το εργαλείο της βιοτεχνολογίας.