Thí nghiệm nổi tiếng nhất của Erwin Chargaff liên quan đến việc kiểm tra các thành phần cấu tạo nên DNA. Công việc của ông với các cơ sở DNA khác nhau đã chứng minh rằng DNA vẫn giống nhau trong một sinh vật nhưng khác nhau giữa các sinh vật khác nhau. Điều này mâu thuẫn với suy nghĩ khoa học trước đây cho rằng DNA giống nhau ở tất cả các sinh vật và không giải thích cho sự đa dạng di truyền.
Có hai loại bazơ khác nhau được tìm thấy trong cấu trúc của DNA: purin và pyrimidine. Thí nghiệm nổi tiếng nhất của Chargaff cho thấy hai loại bazơ này xuất hiện theo tỷ lệ một đối một. Có bốn cơ sở khác nhau: adenine, thymine, guanine và cytosine. Chargaff đã có thể chứng minh bằng thí nghiệm của mình rằng có một tỷ lệ 1-1 giữa adenine và thymine và tỷ lệ 1-1 giữa guanine và cytosine.
Chargaff đã kiểm tra DNA từ các cơ quan khác nhau trong cùng một sinh vật và nhận thấy rằng tỷ lệ của các thành phần khác nhau trong DNA của chúng là nhất quán giữa các cơ quan và trong từng sinh vật. Tuy nhiên, khi ông xem xét tỷ lệ các cơ sở DNA giữa các loài khác nhau, chúng khác nhau; điều này cho phép ông kết luận rằng thành phần DNA là đặc trưng cho loài. Các thí nghiệm của Chargaff rất quan trọng vì James Watson, Francis Crick và Maurice Wilkins sau đó đã có thể sử dụng thông tin mà ông đã phát triển để khám phá cấu trúc chuỗi xoắn kép của DNA.
