Conxunto de xenes que representa a totalidade do material xenético que posúe un organismo ou unha especie en particular. Nos organismos eucariotas comprende o ADN contido no núcleo, organizado en cromosomas, así como o ADN de orgánulos celulares como as mitocondrias e os plastos. Nos seres procariotas comprende o ADN do seu nucleoide, así como o doutras moléculas como os plásmidos.

O ADN (ácido desoxirribonucleico) é o ácido nucleico que contén as instrucións xenéticas de tódolos organismos vivos e algúns virus. O ADN contén toda a información xenética hereditaria que serve de «manual de instrucións» para o desenvolvemento dun organismo (vivir e reproducirse). O ADN atópase no núcleo das células eucariotas, aínda que unha pequena parte tamén se localiza nas mitocondrias ou nos plastos, de aí os termos ADN mitocondrial, ADN cloroplástico e ADN nuclear. Nas células procariotas, onde non existe un núcleo nin outros orgánulos diferenciados, o ADN atópase libre no citoplasma.

O ARN (ácido ribonucleico) intervén na transferencia da información contida no ADN cara os compartimentos celulares. Atópase no núcleo, no citoplasma, na matriz mitocondrial e no estroma dos cloroplastos de células eucariotas e no citosol das células procariotas. Está organizado nunha cadea simple lineal de unidades (nucleótidos) enlazadas mediante unións químicas covalentes, ao contrario do ADN, que é unha cadea dobre de nucleótidos. Os ARNs principais son o ARNm ou ARN mensaxeiro, que transmite a información codificante do ADN servindo de pauta á síntese de proteínas; o ARNt ou ARN de transferencia, que transporta aminoácidos para a síntese de proteínas; e o ARNr ou ARN ribosómico, que se localiza nos ribosomas e axuda a ler os ARNm catalizando a síntese de proteínas.