Ogni cellula di un organismo vivente contiene una serie di istruzioni che spiega come costruire i vari componenti della pianta, animale, fungo o batteri. Il DNA è la sostanza che gli esseri viventi usano per portare queste istruzioni. Il DNA si raggruppa in cluster discreti che forniscono il codice per un dato tratto. Gli scienziati si riferiscono a ciascuno di questi cluster come geni.
Il DNA è una molecola lunga che, in tutti gli organismi tranne i virus e alcuni batteri, assume la forma di una doppia elica. Questa struttura assomiglia a una scala contorta che ha numerosi pioli. Uno dei quattro prodotti chimici, vale a dire adenina, timina, guanina e citosina, forma ciascun lato di ogni singolo gradino. L'ordine di queste quattro sostanze chimiche funziona come un alfabeto, consentendo agli organismi di creare codici molto lunghi e complicati. L'intero filamento di DNA è lungo miliardi di coppie di basi o pioli. Fortunatamente, gli organismi non hanno bisogno di leggere e interpretare l'intero filamento di DNA ogni volta che hanno bisogno di costruire più proteine. Invece, l'organismo ha solo bisogno di accedere a una piccola parte del DNA, un gene, per costruire la proteina per la quale trasporta il codice. Alcuni geni hanno una lunghezza di poche centinaia di coppie di basi, mentre altri possono essere diversi milioni di coppie di basi.