Przede wszystkim należy pamiętać, że genetyka to nauka o dziedziczności  i zmienności organizmów.

O cechach i funkcjonowaniu organizmów decyduje ich materiał genetyczny. Stanowi go DNA, czyli kwas deoksyrybonukleinowy. DNA jest nośnikiem informacji genetycznych zapisanych w genach, to dzięki niemu między innymi dziedziczymy cechy naszych przodków i przekazujemy je potomstwu.

Geny to podstawowe elementy DNA, zawierają one informacje o białkach lub o RNA (kwasy rybonukleinowe). Niezależnie od funkcji każde białko składa się z aminokwasów składających się w polipeptyd.

Geny zbudowane są z intronów, odpowiedzialnych za nic, oraz eksonów, tgz. sekwencji kodujących, które zawierają informację o ułożeniu aminokwasów. Na końcach genów znajdują się również części regulatorowe, biorą one udział w regulacji odczytywania informacji genetycznej. 

DNA jest dosyć dobrze upakowane w organizmie kiedy nie jest potrzebne, najpierw jest on skręcony do postaci podwójnej helisy, potem DNA zostaje „zwinięte” na histony, które następnie tworzą włókno chromatyny, które potem tworzy chromosom, najbardziej skondensowaną formę składowania genów. 

Genom to kompletna informacja genetyczna komórki lub organizmu. Jest to DNA znajdujące się w pojedynczym zestawie chromosomów. Genom tworzą zarówno geny jak i odcinki pozagenowe, nie kodują one białek ani RNA (kwasu rybonukleinowego), takie odcinki znajdują się np. w mitochondriach.

Cząsteczka DNA składa się z dwóch łańcuchów (nici) ułożonych w podwójną helisę. Składa się z reszty kwasu fosforowego, cukru pięciowęglowego, oraz zasad azotowych: Adeniny, Tyminy, Cytozyny i Guaniny. Adenina z Tyminą łączą się dwoma wiązaniami wodorowymi, a Cytozyna z Guaniną trzema wiązaniami wodorowymi.

Nukleotydy (np. Guanina) tworzą wspólnie sekwencję DNA. Zapisuje się ją za pomocą liter oznaczających zasady azotowe.

Do funkcji DNA należą: jest materiałem genetycznym organizmów i niektórych wirusów, odcinki DNA, czyli geny zawierają informacje konieczne do syntezy białek i RNA, odpowiada również za dziedziczenie cech.

Procesem prowadzącym do powielenia cząstek DNA jest replikacja DNA, polega ona na rozłączeniu podwójnej helisy DNA  na dwie osobne nici i następnie dorobienie drugiej, brakującej części do każdej z nich, tworząc dwie nowe helisy, gdzie jedna pozostanie w komórce, a druga posłuży do produkcji nowej (mitoza). Za tworzenie się nowych nici odpowiada głównie enzym- polimeraza DNA. Enzym ten kontroluje poprawność procesu replikacji DNA.

RNA, podobnie jak DNA, składa się z nukleotydów, Adeniny, Cytozyny, Guaniny i Uracylu. RNA  to pojedyncza nić, niepodwójna helisa. W skład RNA wchodzi również pięciowęglowy cukier (ryboza) oraz reszta kwasu fosforowego. Istnieją trzy rodzaje RNA: rRNA (rybosomowy RNA, zachodzi na nich biosynteza białek), mRNA (przenosi informację o budowie białka z jądra komórkowego na rybosomy), tRNA (transportuje aminokwasy na rybosomy).

Kod genetyczny to sposób zapisu informacji o budowie białek w sekwencji kwasów nukleinowych (DNA lub mRNA). Składa się on z kodonów, które kodują poszczególne aminokwasy tworzące białka. Każdy kodon składa się z trzech nukleotydów. Dlatego mówimy, że kod genetyczny jest trójkowy. Jest jeden kodon start, oraz trzy kodony stop. Kod genetyczny jest również: Jednoznaczny (jeden kodon oznacza zawsze wyłącznie jeden aminokwas), zdegenerowany (jeden aminokwas może być kodowany przez więcej niż jeden kodon), bezprzecinkowy (Nie ma wolnych nukleotydów), niezachodzący (Nukleotyd wchodzący w skład jednego kodonu nie może nachodzić na drugi), uniwersalny (poza nielicznymi wyjątkami kodony u wszystkich organizmów oznaczają te same aminokwasy.

Ekspresja genów to proces odczytywania informacji genetycznej i syntezy na jej postawie odpowiednich białek lub kwasów rybonukleinowych (RNA). Ekspresja genów nazywana jest również biosyntezą białek. 

Ekspresja genów zachodzi w dwóch etapach:

1. Transkrypcja zachodzi w jądrze komórkowym (polimeraza RNA łączy się z cząsteczką DNA, następnie dobudowywana jest do matrycowej nici DNA nić RNA, zgodnie z zasadą komplementarności, gotowy materiał jest pozbywany intronów).

2. Translacja zachodzi w cytozolu (mRNA łączy się z rybosomem. Translację rozpoczyna przyłączenie się do kodonu start cząsteczki tRNA z aminokwasem metioniną. Następnie do następnego kodonu mRNA przyłącza się tRNA z pasującym do tego kodonu aminokwasem. Wydłużanie łańcucha aminokwasów kończy się wraz z napotkaniem przez rybosom kodonu stop).

Po transkrypcji oaz translacji białko ma postać łańcucha aminokwasów, ale nie jest aktywne biologicznie. Aby zaczęło ono spełniać swoją funkcję i nabrało właściwych właściwości, musi przejść modyfikacje po translacyjne. Polegają one najczęściej na zmianie przestrzennego ułożenia aminokwasów, odjęciu paru aminokwasów lub dodaniu reszty cukrowej, tłuszczowej czy fosforanowej.

Regulacja ekspresji genów polega na zmianie ich aktywności. W jej wyniku w komórce aktywne są tylko te geny, które są niezbędne.