Et gen er en grundlæggende enhed af genetisk materiale, der optager en strengt defineret placering på et kromosom. Tidligere blev et gen betragtet som en enhed, der var ansvarlig for nedarvningen af forskellige egenskaber og mutationer. Det er dog nu blevet bevist, at et gen er en specifik DNA- eller RNA-sekvens, der fungerer som en enhed, der er ansvarlig for dannelsen af en enkelt polypeptidkæde.
I diploide organismer, herunder mennesker, repræsenterer gener par af alleler. En allel er forskellige versioner af det samme gen, der kan udtrykkes i forskellige former for arvelige egenskaber. For eksempel kan et gen for øjenfarve have forskellige alleler, der bestemmer, om øjenfarven er blå, grøn eller brun.
Forskere har opdaget forskellige typer gener, som hver især udfører sin egen unikke funktion. Strukturelle gener bestemmer den biokemiske sammensætning af proteiner, som er cellernes vigtigste byggesten. Regulatorgener styrer den hastighed, hvormed proteiner produceres, hvilket gør det muligt for kroppen at regulere dens funktioner. En operon er en gruppe gener, herunder et strukturelt gen og regulatoriske gener, der arbejder sammen om at producere det rigtige protein i den rigtige mængde.
Arkitektoniske gener er ansvarlige for integrationen af proteiner i den cellulære struktur, og tidsmæssige gener styrer tidspunktet og stedet for virkningen af andre gener og styrer i høj grad differentieringen af celler og væv i kroppen. Generne spiller således en vigtig rolle i organismers udvikling og funktion, og deres undersøgelse hjælper med at lære mere om arvelighed og forskellige lidelser i genetisk materiale, der kan føre til forskellige sygdomme.
Et gen er et DNA-molekyle med en unik sekvens af nukleotider. Ud over de simpleste organismer har alle levende organismer (dyr, planter, vira) gener.
DNA er den grundlæggende kemiske byggesten i livet, og dens lange, lineære struktur lagrer vigtig strukturel information.