Các hợp chất cấu tạo nên các sinh vật có thể được chia thành các đại phân tử và các phân tử nhỏ khác. 4 nhóm đại phân tử là axit nucleic, protein, cacbohydrat và lipid. Các axit nucleic (đặc biệt là axit deoxyribonucleic, hay DNA) lưu trữ dữ liệu di truyền ở dạng các chuỗi nucleotide. Các chuỗi nucleotide có bốn loại khác nhau (adenin, cytosi, guanin, và thymin) ra lệnh nhiều đặc điểm tạo thành sinh vật. Chuỗi được chia thành các codon, mỗi codon là một chuỗi đặc biệt của 3 nucleotide và tương ứng với một amino acid đặc biệt. Do đó, chuỗi DNA mã hóa một protein nhất định, do các tính chất hóa học của các amino acid cấu tạo nên nó, folds in a particular manner and do đó thực hiện một chức năng cụ thể.