DNA機器人實則是壹個DNA單鏈分子，當它沒有和其他分子結合時，就像“壹條軟繩”。在錢璐璐實驗室的DNA機器人僅由53個核苷酸組成。
DNA的中文名是脫氧核糖核酸，如人所知，DNA是雙螺旋結構，也就是說是兩條DNA單鏈通過兩兩配對（A-T，C-G）的堿基，形成螺旋狀的梯子似的結構。
根據DNA的獨特化學和物理特性，科學家可以對其進行編程。而DNA機器人就是壹條具有特定堿基序列的單鏈DNA，它根據堿基互補配對原則，和周圍的另壹條DNA單鏈結合，從而實現二維空間中的“行走”和“分揀”。
DNA機器人是如何工作的？
錢璐璐實驗室對DNA機器人進行測試的場所是壹個58納米58納米的大分子表面，上面設置有上百個“樁子”。這些樁子是DNA機器人得以行走的重要幫手。每個樁子實則也是壹條DNA單鏈，它們與DNA機器人的“腿”和其中壹只“腳”堿基互補。換而言之，機器人DNA會和樁子結合，相當於機器人“踩”在了樁子上。
但怎麽在不同的樁子之間移動呢？別忘了，DNA機器人有兩只腳，當壹只腳和樁子結合時，另壹只腳是可以自由活動的。隨機的分子波動會使得自由的那只腳“夠”到另壹個樁子，進行下壹次的配對，實現空間移動。從中，此前的那只腳隨之恢復自由。在這壹循環往復的過程中，DNA機器人可以在沒有能量供應的情況下，進行隨機的移動。
途中，壹旦DNA機器人碰到“貨物”，就會用“手”抓住，帶著貨物壹起行走。抓取貨物和行走的原理有異曲同工之妙，貨物實則是連接在壹段DNA單鏈上的分子，而這段DNA單鏈又和機器人“手”堿基互補。
機器人運載著貨物，需要將其放置在目的地。這依賴於示意機器人放下貨物的“信號”，壹旦接到這壹“命令”，機器人就會遵從。如果壹直沒有遇到這壹“信號”，機器人就會攜帶貨物保持行走。
實驗人員測試了DNA機器人分揀兩種熒光分子的表現，在24小時內，機器人成功將散布在不同地方的6個熒光分子運輸到指定地點。
“雖然我們只演示了用DNA 機器人來完成壹個具體的任務，但我們所設計的系統其實可以完成更廣泛的任務，比如說將十多種而不只是兩種不同的分子貨物分別運輸到不同的地點，這些貨物可以被散布在大分子表面任意的地方。”第壹作者Anupama J. Thubagere說，“而且每個大分子表面可以有不同數量的機器人去完成難度不同的任務，這些任務可以被並行執行”。