為了查找某個研究領域的相關信息，生物學家往往要花費大量的時間，更糟糕的是，不同的生物學數據庫可能會使用不同的術語，好比是一些方言一樣，這讓信息查找更加麻煩，尤其是使得機器查找無章可循。Gene Ontology就是為了解決這種問題而發起的一個項目。
Gene Ontology中最基本的概念是term。GO里面的每一個entry都有一個唯一的數字標記，形如GO:nnnnnnn，還有一個term名，比如"cell", "fibroblast growth factor receptor binding"，或者"signal transduction"。每個term都屬於一個ontology，總共有三個ontology，它們分別是molecular function, cellular component和biological process。
一個基因product可能會出現在不止一個cellular component里面，也可能會在很多biological process里面起作用，並且在其中發揮不同的molecular function。比如，基因product "cytochrome c" 用molecular function term描述是"oxidoreductase activity"，而用biological process term描述就是"oxidative phosphorylation"和"induction of cell death"，最后，它的celluar component term是"mitochondrial matrix"和"mitochondrial inner membrane"。
Ontology中的term有兩種相互關系，它們分別是is_a關系和part_of關系。is_a關系是一種簡單的包含關系，比如A is_a B表示A是B的一個子集。比如nuclear chromosome is_a chromosome。part_of關系要稍微復雜一點，C part_of_D意味着如果C出現，那么它就肯定是D的一部分，但C不一定總會出現。比如nucleus part_of cell，核肯定是細胞的一部分，但有的細胞沒有核。
Ontology的結構是一個有向無環圖，有點類似於分類樹，不同點在於Ontology的結構中一個term可以有不止一個parent。比如 biological process term "hexose biosynthesis" 有兩個parents，它們分別是"hexose metabolism"和"monosaccharide biosynthesis"，這是因為生物合成是代謝的一種，而己糖又是單糖的一種。
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