Z-DNA又称Z型DNA，是DNA双螺旋结构的一种形式，具有左旋型态的双股螺旋（与常见的B-DNA相反），并呈现锯齿形状。

Z-DNA为三种具生物活性的DNA双螺旋结构之一，另两种为A-DNA与B-DNA。

Z-DNA为首先于1979年被解出晶体结构的DNA型态，研究者为麻省理工大学的Alexander Rich等人。B型及Z型相互结合时的结晶则解于2005年，使科学家了解Z-DNA在细胞中的潜在角色，当一段Z-DNA形成时，其两端必为B-Z相互结合型态，形成与B-DNA的接口。

Z-DNA是比较特殊的，它与其他DNA不同之处在于它是在减数第一次分裂前期中的偶线期产生的，约占DNA总量的0.3%。

结构　Z-DNA的双股螺旋为左旋型态，与B-DNA的右旋型态明显有所差别。其结构每两个碱基对重复出现一次。大小螺旋凹槽之间的差别较A型及B型小，只在宽度上有些微差异。这种型态并不常见，但某些特定情况可增加其存在的可能，如嘌呤-嘧啶交替序列、DNA超螺旋，或盐份与某些阳离子(如Na+)浓度高时（中和了带负电的磷酸基团，导致交替的嘌呤-嘧啶残基呈现左手螺旋现象）。

Z-DNA能够与B-DNA构成相互结合型态，这种结构会使一对碱基突出于双螺旋之外。

DNA转录时，若局部变构为Z-DNA，可使DNA的转录活性降低。