Nukleové kyseliny nesou genetickou (dědičnou) informaci živých organismů. Jedná se o biopolymery skládající se z nukleotidů. Každý nukleotid obsahuje dusíkatou bázi, zbytek kyseliny fosforečné a sacharidovou část.

Mezi základní nukleové kyseliny patří DNA a RNA:

• DNA (deoxyribonukleová kyselina) má zpravidla podobu pravotočivé dvoušroubovice. Sestává z nukleotidů obsahujících adenin (A), thymin (T), guanin (G), cytosin (C). Každý nukleotid obsahuje zbytek deoxy-D-ribosy. U bakterií se DNA nachází volně v cytosolu, u eukaryotních organismů (zejména živočichů, rostlin, hub) se mimo dobu dělení buňky nachází v buněčném jádře. Také je přítomna v semiautonomních organelách. Samostatné molekuly DNA se označují jako chromozomy.
• RNA (ribonukleová kyselina) je zpravidla jednovláknová, sestává z nukleotidů obsahujících adenin (A), uracil (U), guanin (G), cytosin (C). Obsahuje zbytek D-ribosy. Má zpravidla kratší životnost než DNA.

Dědičnou informaci předávají rodiče potomkům při rozmnožování. Informace obsažené v DNA, respektive RNA, mohou být podkladem pro tvorbu proteinů (bílkovin), které zodpovídají za vytváření znaků organismů. RNA také může fungovat jako katalyzátor (tvoří ribozymy).

Nukleové kyseliny/chromozomy mohou podléhat změnám v rámci mutací. Ty mohou být navozené i cíleně, např. při vytváření geneticky modifikovaných organismů (GMO).