L'ADN et l'ARN sont des acides nucléiques, des biopolymères qui portent l'information génétique. Ils sont constitués de nucléotides, chacun composé d'un sucre, d'un groupe phosphate et d'une base azotée. L'ADN contient du désoxyribose et les bases adénine, thymine, guanine et cytosine. L'ARN contient du ribose et de l'uracile à la place de la thymine. La séquence des bases code l'information génétique.

L'ADN est une double hélice, composée de deux brins maintenus ensemble par des liaisons hydrogène entre des bases complémentaires. L'adénine s'apparie avec la thymine, et la guanine avec la cytosine. La séquence d'un brin détermine celle de l'autre. C'est ainsi que l'information génétique est copiée et transmise. L'ARN est généralement monocaténaire et remplit de nombreuses fonctions : l'ARN messager transporte le code génétique, l'ARN de transfert apporte les acides aminés, l'ARN ribosomique forme le ribosome et les ARN régulateurs contrôlent l'expression des gènes.

Les acides nucléiques ont été découverts en 1869 par Friedrich Miescher, mais leur rôle dans l'hérédité n'a été établi que dans les années 1940 et 1950. La structure en double hélice a été résolue en 1953 par James Watson et Francis Crick, à partir de données de diffraction des rayons X fournies par Rosalind Franklin et Maurice Wilkins. Cette découverte a inauguré l'ère de la biologie moléculaire.

Les acides nucléiques sont utilisés en médecine, en médecine légale et en biotechnologie. Le séquençage de l'ADN permet de diagnostiquer des maladies, d'identifier des individus et de retracer leur ascendance. La PCR amplifie l'ADN pour son analyse. La technique CRISPR modifie les gènes. Les vaccins à ARNm induisent les cellules à produire des antigènes. L'acide nucléique est la molécule de la vie et l'outil de la biotechnologie.