Deoksiribonukleinska kislina (DNK) služi različnim namenom, vključno s shranjevanjem in replikacijo podatkov, v človeški celici in celicah mnogih drugih organizmov. DNK v človeški celici je primarno odgovorna za shranjevanje genetskih informacij, ki se uporabljajo za nadzor skoraj vseh vidikov celične ekspresije. Te genetske informacije se prenašajo s staršev na potomce, kar ima za posledico potomce z nekaterimi genetskimi lastnostmi vsakega od staršev. DNK se prav tako replicira vsakič, ko se celica deli; to zagotavlja, da ima vsaka celica v telesu enake genetske informacije in jih izraža. Je tudi prvi element v sintezi beljakovin, ki so odgovorne za večino celične aktivnosti.
DNK v človeški celici ima bistveno vlogo pri biološkem dedovanju, prek katerega ima otrok nekatere genetske lastnosti vsakega od svojih staršev. Ljudje se razmnožujejo s spolnim razmnoževanjem. Večina človeških celic vsebuje dve kopiji človeškega genoma, tako da bosta po celični delitvi obe hčerinski celici vsebovali enake genetske informacije. Reproduktivne celice, od katerih ena prihaja od vsakega starša, vsebujejo samo eno kopijo. Dve reproduktivni celici – eno jajčece in ena sperma – se združita, da tvorita človeški zarodek, ki vsebuje naključni izbor genetskih informacij vsakega od staršev.
Shranjevanje in razmnoževanje podatkov je ena glavnih vlog DNK v človeški celici. V vsaki celici je treba shraniti natančne kopije človeškega genoma, da se lahko geni pravilno izražajo. Mutacije v DNK lahko povzročijo, da se shranjene genetske informacije spremenijo; to lahko povzroči spremenjeno izražanje genov, ki lahko vodi do raka ali drugih bolezni. Replikacija DNK mora torej biti proces visoke zvestobe, saj se zgodi neštetokrat v človeškem življenju in celo manjše napake pri replikaciji lahko povzročijo škodljive mutacije. V skladu s tem obstajajo različni mehanizmi za preverjanje napak v procesu replikacije DNK, ki preprečujejo skoraj vse možne napake pri replikaciji.
Velik del genetskih informacij, ki jih vsebujejo človeške celice, obstaja za izražanje kot RNA ali beljakovine. V procesu, imenovanem transkripcija, se dvoverižna DNK pretvori v enoverižno RNA ali ribonukleinsko kislino. Nekatere oblike RNA lahko služijo različnim celičnim funkcijam na podlagi njihove molekularne konfiguracije, vendar se večina prevede v beljakovine. Beljakovine opravljajo ogromno različnih celičnih funkcij, od signalizacije do celične regulacije do katalize biokemičnih reakcij. DNK v človeški celici je torej odgovorna za dedovanje, replikacijo in izražanje genetskih informacij.