DNA和RNA是核酸，是攜帶遺傳訊息的生物聚合物。它們由核苷酸組成，每個核苷酸由糖、磷酸基團和含氮鹼基組成。 DNA含有脫氧核糖和腺嘌呤、胸腺嘧啶、鳥嘌呤和胞嘧啶這四種鹼基。 RNA則含有核糖和尿嘧啶，而非胸腺嘧啶。鹼基序列編碼了遺傳訊息。

DNA是雙螺旋結構，兩條鏈透過互補鹼基之間的氫鍵連接在一起。腺嘌呤與胸腺嘧啶配對，鳥嘌呤與胞嘧啶配對。一條鏈的序列決定了另一條鏈的序列。這就是遺傳訊息複製和傳遞的方式。 RNA通常是單股的，具有多種功能：信使RNA攜帶遺傳密碼，轉運RNA運送胺基酸，核醣體RNA構成核醣體，調控RNA控制基因表現。

核酸於1869年由弗里德里希·米歇爾發現，但直到20世紀40年代和50年代才確立其在遺傳中的作用。 1953年，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克利用羅莎琳德·富蘭克林和莫里斯·威爾金斯提供的X射線衍射數據解析了核酸的雙螺旋結構。這項發現開啟了分子生物學時代。

核酸廣泛應用於醫學、法醫學和生物技術領域。 DNA定序可用於診斷疾病、識別個體和追溯祖先。 PCR技術可擴增DNA進行分析。 CRISPR技術可編輯基因。 mRNA疫苗可引導細胞產生抗原。核酸是生命的基本分子，也是生物技術的工具。