Dwie główne funkcje materiału genetycznego w komórce, zwane również DNA, to ekspresja genów i replikacja. DNA osiąga ekspresję genu, dostarczając instrukcji niezbędnych do tworzenia białek przez maszyny komórkowe. Replikacja ma miejsce, gdy DNA tworzy własną kopię do włączenia w nową komórkę.
Sekcje DNA kodujące białka nazywane są genami. Jednak większość kodu genetycznego nie koduje białek. Podczas gdy niekodujące części DNA były kiedyś określane jako "śmieciowe DNA" i uważano, że nie mają faktycznej funkcji, uważa się, że regiony te odgrywają rolę w regulacji ekspresji genów.
Replikacja materiału genetycznego odbywa się za pomocą dwóch procesów, mitozy i mejozy. W mitozie komórka wykorzystuje DNA jako matrycę do zbudowania drugiej kopii DNA w jądrze. Jądro następnie dzieli, wraz z całą komórką, i powstają dwie komórki potomne, każda z własną identyczną kopią DNA. W mejozie, po wykonaniu pełnej kopii DNA, tylko połowa DNA trafia do każdej z czterech komórek potomnych. Te komórki to gamety. Każda gameta może łączyć się z inną gametą podczas rozmnażania płciowego, tworząc nowy organizm zawierający połowę materiału genetycznego od każdego z rodziców.
