ในสาขาอณูชีววิทยาและชีวเคมี directionality (ทิศทาง) หมายถึงทิศทางทางเคมีในกรดนิวคลีอิกสายเดี่ยวจากต้นสายไปยังปลายสายเพราะสำหรับดีเอ็นเอหรืออาร์เอ็นเอสายเดี่ยว วิธีการระบุตำแหน่งอะตอมคาร์บอนทางเคมีสำหรับวงแหวนน้ำตาลเพนโทส (pentose) ที่เป็นนิวคลีโอไทด์ จะทำให้ให้มีส่วนสุดด้าน 5′ (อ่านว่า ไฟฟ์ไพรม์) ซึ่งบ่อยครั้งเป็นกลุ่มฟอสเฟตที่เชื่อมอยู่กับคาร์บอน 5′ ในวงแหวนไรโบสและมีส่วนสุดด้าน 3′ (อ่านว่า ทรีไพรม์) ซึ่งปกติเป็นส่วน -OH ของวงแหวนไรโบสที่ยังไม่ได้แปลงถ้าเป็นสายเกลียวคู่กรดนิวคลีอิก สายแต่ละข้างจะวิ่งในทิศทางกลับกันเพื่อให้จับคู่เบสกับกันและกันได้ ซึ่งสำคัญในการถ่ายแบบหรือการถอดรหัสข้อมูลพันธุกรรมที่เข้ารหัสไว้ในสิ่งมีชีวิต กรดนิวคลีอิกจะสังเคราะห์จากด้าน 5′ (ต้นสาย) ไปยัง 3′ (ปลายสาย)เพราะเอนไซม์โพลิเมอเรส (polymerase) ที่ประกอบสายกรดนิวคลีอิกใหม่ชนิดต่าง ๆ ปกติต้องได้พลังงานจากการทำลายพันธะนิวคลีโอไซด์ไตรฟอสเฟต (nucleoside triphosphate) เพื่อไปใช้เชื่อมนิวคลีโอไซด์โมโนฟอสเฟตตัวใหม่เข้ากับกลุ่มไฮดรอกซิล (-OH) ที่ปลายด้าน 3′ ด้วยพันธะ phosphodiester ดังนั้น เมื่อเปรียบเทียบตำแหน่งโครงสร้างต่าง ๆ ตามสายกรดนิวคลีอิก รวมทั้งยีนและจุดเชื่อม (binding site) ของโปรตีน จึงสามารถระบุว่าอยู่ทาง upstream (ต้นสาย) คืออยู่ทางฝั่งปลาย 5′ หรือ downstream (ปลายสาย) คืออยู่ทางฝั่งปลาย 3′