Nhân tế bào chứa các phân tử chất nhiễm sắc và nhiễm sắc thể; đây là những vật liệu di truyền quan trọng mà cơ thể sử dụng để xác định chính xác cách thức hoạt động. Đối với một sinh vật đa tế bào như con người, toàn bộ mã di truyền của cơ thể được lưu trữ trong nhân và được tìm thấy trong mọi tế bào. Do đó, mọi tế bào của cơ thể đều chứa các chỉ dẫn để xây dựng và sử dụng mọi tế bào khác trong cơ thể.
Chất nhiễm sắc được tạo thành từ các sợi dài của axit deoxyribonucleic, hoặc DNA, tạo thành nhiễm sắc thể. DNA kiểm soát hầu hết các chức năng của tế bào, nhưng không rời khỏi nhân. Thay vào đó, khi cần gửi lệnh đến một phần khác của tế bào, nó sẽ được phiên mã thành một chuỗi protein gồm axit ribonucleic có tên là Messenger RNA, được vận chuyển ra khỏi nhân và đến cơ quan có liên quan.
Một thành phần quan trọng của DNA là nucleotide. Nucleotides chứa thông tin DNA thực tế trong tế bào. Chúng là các phân tử dựa trên các axit amin được biết đến như adenine, guanine, cytosine và thymine. Thứ tự của các phân tử này xác định các hướng dẫn thực tế nhận được từ DNA. Các nucleotide liên kết thành từng cặp tạo nên cấu trúc chuỗi trung tâm của chuỗi xoắn kép. Adenine luôn kết hợp với thymine và guanine luôn kết hợp với cytosine.
