Dezoksiribonukleorūgštis (DNR) naudojama įvairiems tikslams, įskaitant duomenų saugojimą ir replikaciją žmogaus ir daugelio kitų organizmų ląstelėse. DNR žmogaus ląstelėje pirmiausia yra atsakinga už genetinės informacijos, kuri naudojama kontroliuoti beveik visus ląstelių ekspresijos aspektus, saugojimą. Šią genetinę informaciją tėvai perduoda palikuonims, todėl palikuonys turi tam tikrus kiekvieno iš tėvų genetinius bruožus. DNR taip pat replikuojasi, kai ląstelė dalijasi; tai užtikrina, kad kiekviena kūno ląstelė turi ir išreiškia tą pačią genetinę informaciją. Tai taip pat yra pirmasis baltymų, atsakingų už daugumą ląstelių aktyvumo, sintezės elementas.
Žmogaus ląstelėje esanti DNR atlieka esminį biologinio paveldėjimo vaidmenį, nes vaikas turi tam tikrų kiekvieno iš savo tėvų genetinių bruožų. Žmonės dauginasi lytinio dauginimosi būdu. Daugumoje žmogaus ląstelių yra dvi žmogaus genomo kopijos, todėl po ląstelių dalijimosi abiejose dukterinėse ląstelėse bus ta pati genetinė informacija. Reprodukcinės ląstelės, kurių viena yra iš kiekvieno iš tėvų, turi tik vieną kopiją. Dvi reprodukcinės ląstelės – vienas kiaušinis ir vienas spermatozoidas – susijungia ir sudaro žmogaus embrioną, kuriame yra atsitiktinė kiekvieno iš tėvų genetinės informacijos rinkinys.
Duomenų saugojimas ir replikacija yra vienas iš pagrindinių DNR vaidmenų žmogaus ląstelėje. Kiekvienoje ląstelėje turi būti saugomos tikslios žmogaus genomo kopijos, kad genai būtų tinkamai išreikšti. Dėl DNR mutacijų gali pakisti saugoma genetinė informacija; tai gali sukelti pakitusią genų ekspresiją, kuri gali sukelti vėžį ar kitas ligas. Taigi DNR replikacija turi būti labai tikslus procesas, nes tai vyksta daugybę kartų per žmogaus gyvenimą ir net nedidelės replikacijos klaidos gali sukelti žalingas mutacijas. Atitinkamai, DNR replikacijos procese yra įvairių klaidų tikrinimo mechanizmų, kurie apsaugo nuo beveik visų galimų replikacijos klaidų.
Didžioji dalis genetinės informacijos, esančios žmogaus ląstelėse, turi būti išreikšta kaip RNR arba baltymai. Procese, vadinamame transkripcija, dvigrandė DNR paverčiama viengrande RNR arba ribonukleino rūgštimi. Kai kurios RNR formos gali atlikti įvairias ląstelių funkcijas, atsižvelgiant į jų molekulinę konfigūraciją, tačiau dauguma jų yra paverčiamos baltymais. Baltymai atlieka didžiulę ląstelių funkcijų įvairovę – nuo signalizacijos iki ląstelių reguliavimo iki biocheminių reakcijų katalizės. Taigi žmogaus ląstelėje esanti DNR yra atsakinga už genetinės informacijos paveldėjimą, replikaciją ir raišką.