原核微生物的遗传物质是DNA（脱氧核糖核酸），但与真核生物不同的是，原核微生物的DNA没有包裹在细胞核内，而是直接分布在胞质中。此外，原核微生物的DNA通常是以环状或线性的形式存在，而非线性缠绕于组蛋白上的染色质结构如同真核生物。原核微生物的DNA比较简单，长度相对较短，因此它们的基因数量通常比真核生物少。