L'esperimento più famoso di Erwin Chargaff ha avuto a che fare con l'esame dei componenti che compongono il DNA. Il suo lavoro con le diverse basi del DNA ha dimostrato che il DNA rimane lo stesso all'interno di un organismo ma si distingue tra diversi organismi. Ciò contraddiceva il precedente pensiero scientifico che aveva affermato che il DNA era lo stesso in tutti gli organismi e non rappresentava la diversità genetica.
Ci sono due diverse categorie di basi trovate nella struttura del DNA: purine e pirimidine. L'esperimento più famoso di Chargaff stabilì che questi due tipi di basi apparivano in un rapporto uno a uno. Esistono quattro basi diverse: adenina, timina, guanina e citosina. Chargaff è stato in grado di dimostrare con il suo esperimento che c'era un rapporto uno a uno tra adenina e timina e un rapporto uno a uno tra la guanina e la citosina.
Chargaff ha esaminato il DNA da diversi organi all'interno dello stesso organismo e ha scoperto che i rapporti tra i diversi componenti del loro DNA erano coerenti tra gli organi e all'interno dei singoli organismi. Tuttavia, quando ha osservato i rapporti delle basi del DNA in diverse specie, essi differivano; questo gli ha permesso di concludere che la composizione del DNA è specifica per specie. Gli esperimenti di Chargaff furono importanti perché James Watson, Francis Crick e Maurice Wilkins furono in seguito in grado di utilizzare le informazioni che sviluppò per scoprire la struttura a doppia elica del DNA.