DNA ma ładunek ujemny z powodu ujemnego ładunku jego składnika fosforanowego. Pozostałe dwa składniki DNA składają się z 5-węglowego cukru i zasady azotowej.
Fosforan znajduje się w szkielecie DNA rybozo-fosforanu. Fosforan wiąże cukry, zwane dezoksyrybozą i z których uzyskuje swoją nazwę DNA lub kwas dezoksyrybonukleinowy, tworząc szkielet każdej nici DNA. Każdy cukier jest połączony z następnym przez grupę fosforanową.
RNA, składający się z rybozy zamiast deoksyrybozy lub obu cukrów, jest podobnie naładowany ujemnie. Różnica między dwoma cukrami polega na tym, że w dezoksyrybbozie brakuje jednej z grup hydroksylowych.
Ładunek ujemny zarówno DNA, jak i RNA jest wykorzystywany do rozdzielenia ich wraz z białkami od związków przy użyciu testu zwanego elektroforezą żelową. Badanie polega na wprowadzeniu badanego materiału do ośrodka żelu z ładunkiem dodatnim na jednym końcu i ładunkiem ujemnym na drugim. Z powodu ich ujemnego ładunku DNA i RNA przesuną się w kierunku fazy pozytywnej. Cząsteczki DNA można rozdzielać według ich wielkości. Cząsteczki będą poruszać się w żelu z prędkością odpowiadającą ich wielkości; najmniejszy będzie poruszał się najszybciej. Wyniki elektroforezy pokażą obszary pasmowe, a te, które przesunęły się najdalej, są najmniejszymi cząsteczkami DNA.
