L'expérience la plus célèbre d'Erwin Chargaff consistait à examiner les composants qui composent l'ADN. Son travail avec les différentes bases d'ADN a prouvé que l'ADN reste le même au sein d'un organisme mais diffère entre les différents organismes. Cela contredisait la pensée scientifique précédente qui avait dit que l'ADN était le même dans tous les organismes et ne tenait pas compte de la diversité génétique.
Il existe deux catégories différentes de bases présentes dans la structure de l'ADN : les purines et les pyrimidines. L'expérience la plus célèbre de Chargaff a établi que ces deux types de bases apparaissaient dans un rapport de un pour un. Il existe quatre bases différentes : l'adénine, la thymine, la guanine et la cytosine. Chargaff a pu prouver avec son expérience qu'il y avait un rapport un pour un entre l'adénine et la thymine et un rapport un pour un entre la guanine et la cytosine.
Chargaff a examiné l'ADN de différents organes au sein du même organisme et a constaté que les rapports des différents composants de leur ADN étaient cohérents entre les organes et au sein des organismes individuels. Cependant, lorsqu'il a examiné les ratios de bases d'ADN entre différentes espèces, ils différaient ; cela lui a permis de conclure que la composition de l'ADN est spécifique à l'espèce. Les expériences de Chargaff étaient importantes parce que James Watson, Francis Crick et Maurice Wilkins ont pu plus tard utiliser les informations qu'il a développées pour découvrir la structure en double hélice de l'ADN.