El núcleo de una célula contiene moléculas de cromatina y cromosomas; estos son el material genético importante que el cuerpo utiliza para determinar exactamente cómo funcionar. Para un organismo multicelular como un ser humano, el código genético de todo el cuerpo se almacena en el núcleo y se encuentra en cada célula. Por lo tanto, cada célula del cuerpo contiene las instrucciones para construir y utilizar cada una de las otras células del cuerpo.
La cromatina está formada por largas cadenas de ácido desoxirribonucleico, o ADN, que forman los cromosomas. El ADN controla la mayoría de las funciones de una célula, pero no abandona el núcleo. En cambio, cuando necesita enviar un comando a otra parte de la célula, se transcribe en una cadena de proteínas del ácido ribonucleico llamada ARN mensajero, que se transporta fuera del núcleo y al orgánulo correspondiente.
Un componente importante del ADN son los nucleótidos. Los nucleótidos contienen la información de ADN real en la célula. Son moléculas basadas en los aminoácidos conocidos como adenina, guanina, citosina y timina. El orden de estas moléculas determina las instrucciones reales recibidas del ADN. Los nucleótidos están unidos en pares que forman la estructura de la cadena central de la doble hélice. La adenina siempre se combina con la timina y la guanina siempre se combina con la citosina.