El ADN es la sustancia que contiene los genes que codifican información en forma de una secuencia específica de nucleótidos, que a su vez se usa para sintetizar ARN y polipéptidos.
En una célula eucariota, el ADN se puede encontrar principalmente en el núcleo, que también contiene otras sustancias, como ARNr. En el núcleo, pueden estar presentes múltiples moléculas de ADN, dependiendo del nivel de ploidía del organismo, y estas moléculas de ADN se empaquetan por separado en estructuras (específicamente, cromosomas) que facilitarán su segregación en células hijas durante la mitosis. Las proteínas cromosómicas y no cromosómicas específicas participan en la condensación y el empaquetamiento de las moléculas de ADN en los cromosomas de los dominios con bucles.
Además, el ADN también se puede encontrar en las mitocondrias y los cloroplastos de las células eucariotas. El ADN que se encuentra en las mitocondrias y los cloroplastos es ADN circular, en comparación con el del núcleo que es lineal. El ADN circular en las mitocondrias y cloroplastos se utiliza para la transcripción y traducción en los respectivos orgánulos para sintetizar las proteínas necesarias para la respiración y la fotosíntesis, respectivamente.
En las células procariotas (bacterias), el ADN, que es circular, se encuentra típicamente en la región del nucleoide, ya que no hay orgánulos unidos a la membrana, como el núcleo o las mitocondrias en los procariotas. Los procariotas generalmente tienen una sola molécula de ADN, que contiene genes esenciales necesarios para la supervivencia. Los procariotas también pueden contener ADN pequeño, extracromosómico y de doble cadena, conocidos como plásmidos, que contiene genes beneficiosos que confieren rasgos tales como resistencia a los antibióticos.
