يمكن لجزيء واحد من الحمض النووي أن يحمل مئات الملايين من أزواج القواعد الكيميائية المرتبة في تسلسل طويل، وتعمل هذه القواعد بوصفها تعليمات وراثية تساعد الخلايا على إنتاج البروتينات وتنظيم وظائفها. ويختلف طول جزيئات الحمض النووي بين الكائنات والكروموسومات، وقد يمتد الجزيء البشري الواحد مسافة كبيرة جدًا إذا فُرد مقارنةً بحجم النواة التي يحتويه.