En organismos llamados eucariotas, el ADN se encuentra dentro de un área especial de la célula llamada núcleo. Debido a que la célula es muy pequeña, y debido a que los organismos tienen muchas moléculas de ADN por célula, cada molécula de ADN debe estar bien empaquetada. Esta forma empaquetada del ADN se llama cromosoma.
Durante la replicación del ADN, el ADN se desenrolla para que pueda copiarse. En otras ocasiones en el ciclo celular, el ADN también se desenrolla para que sus instrucciones se puedan usar para fabricar proteínas y para otros procesos biológicos. Pero durante la división celular, el ADN está en su forma compacta de cromosomas para permitir la transferencia a nuevas células.
Los investigadores se refieren al ADN que se encuentra en el núcleo de la célula como ADN nuclear. El conjunto completo de ADN nuclear de un organismo se llama su genoma.
Además del ADN ubicado en el núcleo, los humanos y otros organismos complejos también tienen una pequeña cantidad de ADN en las estructuras celulares conocidas como mitocondrias. Las mitocondrias generan la energía que la célula necesita para funcionar correctamente.
En la reproducción sexual, los organismos heredan la mitad de su ADN nuclear del padre y la mitad del padre femenino. Sin embargo, los organismos heredan todo su ADN mitocondrial del padre femenino. Esto ocurre porque solo las células de los óvulos, y no las espermatozoides, mantienen sus mitocondrias durante la fertilización.