Kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA) służy do różnych celów, w tym przechowywania i replikacji danych w komórce ludzkiej oraz w komórkach wielu innych organizmów. DNA w ludzkiej komórce jest przede wszystkim odpowiedzialne za przechowywanie informacji genetycznych, które są wykorzystywane do kontrolowania prawie każdego aspektu ekspresji komórkowej. Ta informacja genetyczna jest przekazywana z rodziców na potomstwo, w wyniku czego powstaje potomstwo z pewnymi cechami genetycznymi każdego z rodziców. DNA jest również replikowane za każdym razem, gdy komórka się dzieli; zapewnia to, że każda komórka w ciele ma i wyraża tę samą informację genetyczną. Jest także pierwszym elementem w syntezie białek, które odpowiadają za większość aktywności komórkowej.
DNA w komórce człowieka pełni istotną rolę w dziedziczeniu biologicznym, dzięki któremu dziecko posiada pewne cechy genetyczne każdego z rodziców. Ludzie rozmnażają się poprzez rozmnażanie płciowe. Większość ludzkich komórek zawiera dwie kopie ludzkiego genomu, więc po podziale komórki obie komórki potomne będą zawierać tę samą informację genetyczną. Komórki rozrodcze, z których jedna pochodzi od każdego rodzica, zawierają tylko jedną kopię. Dwie komórki rozrodcze — jedna komórka jajowa i jedna plemnik — łączą się, tworząc ludzki embrion zawierający losowy zestaw informacji genetycznych od każdego z rodziców.
Przechowywanie i replikacja danych to jedna z głównych ról DNA w ludzkiej komórce. Dokładne kopie ludzkiego genomu muszą być przechowywane w każdej komórce, aby geny mogły być prawidłowo wyrażane. Mutacje w DNA mogą spowodować zmianę przechowywanej informacji genetycznej; może to powodować zmienioną ekspresję genów, która może prowadzić do raka lub innych chorób. Replikacja DNA musi zatem być procesem o wysokiej wierności, ponieważ zdarza się niezliczoną ilość razy w ciągu ludzkiego życia, a nawet drobne błędy w replikacji mogą powodować szkodliwe mutacje. W związku z tym istnieje wiele różnych mechanizmów kontroli błędów w procesie replikacji DNA, które zapobiegają prawie wszystkim możliwym błędom replikacji.
Wiele informacji genetycznej zawartej w ludzkich komórkach można wyrazić jako RNA lub białko. W procesie zwanym transkrypcją dwuniciowy DNA jest przekształcany w jednoniciowy RNA lub kwas rybonukleinowy. Niektóre formy RNA mogą pełnić różne funkcje komórkowe w oparciu o ich konfiguracje molekularne, ale większość jest tłumaczona na białka. Białka pełnią ogromną różnorodność funkcji komórkowych, od sygnalizacji, przez regulację komórkową, po katalizę reakcji biochemicznych. DNA w ludzkiej komórce jest zatem odpowiedzialne za dziedziczenie, replikację i ekspresję informacji genetycznej.