核糖核酸
在细胞中，根據結構功能的不同，RNA主要分三類，即tRNA、rRNA，以及mRNA。mRNA是依據DNA序列轉錄而成的蛋白質合成模板；tRNA是mRNA上遺傳密碼的識別者和氨基酸的轉運者；rRNA是組成核糖体的部分，而核糖體是蛋白質合成的機械。
RNA世界學說
RNA和DNA的主要不同在于RNA的核糖比DNA多了个羟基（见右侧图）。但这个基团会使RNA更加不稳定，2'位的羟基基团会攻击3'位的羟基的磷酸二酯鍵，从而使磷酸二酯骨架裂解。2'位羟基的存在还使RNA在构象上不能形成像DNA那样的B型双螺旋，而只能形成较不稳定的A型双螺旋（无论是RNA-RNA双链还是RNA-DNA双链都只能是A型的双螺旋）。与DNA所使用的腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶四种碱基不同，RNA使用由腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶组成的一套不同的碱基。从化学角度来说，尿嘧啶与胸腺嘧啶是相似的，不同之处仅在于5位的一个甲基。另外，尿嘧啶的合成所需要的能量更少。在碱基互补配对方面，碱基的不同并没有影响。腺嘌呤可以轻易的与尿嘧啶和胸腺嘧啶结合。然而，尿嘧啶是胞嘧啶受损的产物之一，这就使RNA尤其容易受AU碱基对或GU碱基对(不稳定)置换GC碱基对的突变影响。RNA被认为先于DNA出现，这是因为它们在生物合成途径上的次序。组成DNA的脱氧核糖核苷酸是从组成RNA的核糖核苷酸中通过移除2位上的羟基制取的。因此，一个细胞要具备合成DNA的能力首先要有合成RNA的能力。