A DNS-molekulák két polinukleotid-láncból állnak, amelyek egymás körül feltekeredve jellegzetes kettőshélix-szerkezetet alkotnak. A kettős hélixben a két polinukleotid-lánc távolsága állandó, és a szerves bázisok a hélix belsejében rejtőznek. A két láncot a bázisok között kialakuló hidrogénkötések tartják össze. A bázispárképzés szigorú szabályok szerint történik: adeninnel szemben timin, guaninnal szemben pedig citozin állhat. Az adenin és a timin között kettő (A=T), a guanin és a citozin között három hidrogénkötés (G≡C) jöhet létre. A kettőshélix-szerkezet miatt a DNS kevéssé reakcióképes vegyület. Így kémiai összetétele a sejt élete során többnyire nem változik.

A globuláris fehérjék molekulaméretüknél fogva kolloid oldatot képeznek. Vizes közegben a molekulák felszínére poláris, belsejébe pedig főképp apoláris oldalláncok kerülnek. Térszerkezetük bizonyos hatásokra, például a hőmérséklet vagy a kémhatás változására könnyen módosul. Többségük a sejtekben lejátszódó kémiai átalakulásokat irányító katalizátor, más szóval enzim.