إن الخلية تتلقى من المادة الوراثية التعليمات اللازمة للقيام بوظائفها، وتحتوي هذه المادة على الرموز الجينية المميزة لكل كائن حي التي تحمل جميع الأوامر والمعلومات الوراثية الخاصة ببناء أو تكوين الكائن الحي.

تتضمن المادة الوراثية كل من الحمض النووي الريبوزي منقوص الأوكسجين DNA) Deoxyribonucleic Acid) والحمض النووي الريبوزي RNA) Ribonucleic Acid) ، وهما من أهم المركبات العضوية الحيوية على الإطلاق لأنها المسئولة والمتحكمة بجميع النشاطات والتفاعلات الحيوية التي تحدث في النظام الحي مثل تصنيع البروتينات ومنها الإنزيمات التي تلعب دوراً محورياً في عمليات الأيض الخلوي والهرمونات المسئولة عن تحفيز خلايا الكائن الحي للقيام بوظائفها الحيوية.

تتصف المادة الوراثية بمواصفات عدة منها انها يجب ان تحتوي على المعلومات البيولوجية الثابتة والمفيدة، كما انها يجب ان تتضاعف وتنتقل من خلية الى اخرى ومن جيل لأخر ويجب ان تكون قادرة على اظهار ذاتها والتعبير عن الصفات التي تحملها، فضلاً عن أنها تمتلك قابلية التغاير.

تعد الجينات مقاطع أو أجزاء قصيرة من شريط الـ DNA وكل مقطع يكون مسؤولاً عن توارث صفة معينة، وإن هذا الحمض النووي DNA الذي يمثل المادة الوراثية يأخذ شكل سلم حلزوني مزدوج مكون من شريطين ويشكل الكروموسومات التي تحمل الصفات الجسمية والجنسية للكائن الحي.

إن الكروموسومات وما تحمله من جينات مكونة من المادة الوراثية تسمى بالجينوم Genome أي انه كامل التركيب الوراثي للكائن الحي، ففي الكائنات حقيقيات النوى، يتم احتواء جينوم كل خلية داخل هيكل محاط بغشاء يسمى النواة، بينما في بدائيات النوى التي لا تحتوي على أغشية داخلية، يتم تخزين جينومها في منطقة من السيتوبلازم تسمى نوکلیوید  Nucleoid ، ويُعرف النطاق الكامل لجزيئات الحمض النووي الريبي المعبر عنها بواسطة الجينوم باسم نسخته، أما المجموعة الكاملة من البروتينات التي ينتجها الجينوم فتسمى بروتينها.