Il DNA nel corpo umano si trova principalmente all'interno del nucleo di quasi tutte le cellule, organizzato in 46 cromosomi (23 coppie). Una piccola quantità di DNA è presente anche nei mitocondri, gli organelli energetici cellulari. È assente solo nei globuli rossi maturi.
La maggior parte del nostro Dna è localizzata nel nucleo cellulare, a formare strutture chiamate cromosomi nelle quali non è libero ma avvolto più o meno strettamente attorno a proteine. In genere, ognuno di noi ha 23 coppie di cromosomi (uno ereditato dalla mamma e uno dal papà) per un totale di 46 cromosomi.
Il patrimonio genetico si trova all'interno del nucleo (DNA nucleare) e all'interno dei mitocondri (DNA mitocondriale). Il DNA nucleare viene trasmesso da entrambi i genitori, mentre il DNA mitocondriale è trasmesso solo per via materna.
La conformazione Z è invece tipica delle regioni metilate del DNA, nelle quali i filamenti si avvolgono in senso opposto attorno all'asse. Anche il DNA complessato con proteine si conforma spesso in forma Z anche se la sua presenza non è stata ancora dimostrata in vivo.
Il corredo di cromosomi di ogni cellula umana è fatto dall'insieme di molecole di DNA lunghe circa due metri. Per compattare queste molecole lunghe e sottili nel nucleo, la cellula avvolge il DNA attorno ai nucleosomi: strutture proteiche simili a rocchetti di filo da cucire.