C. elegans is een nematode – een lid van het phylum Nematoda dat rondwormen en draadwormen omvat, een phylum van gladde, ongesegmenteerde wormen met een lange cilindrische lichaamsvorm die spits toeloopt aan de uiteinden, waaronder zowel vrij levende als parasitaire vormen, zowel in het water als op het land. C. elegans is klein, wordt ongeveer 1 mm lang, en leeft in de bodem – vooral in rottende vegetatie – in vele delen van de wereld, waar hij overleeft door zich te voeden met microben zoals bacteriën. Hij is van geen economisch belang voor de mens. C. elegans is ongeveer zo primitief als een organisme dat bestaat, maar het deelt veel van de essentiële biologische kenmerken die centraal staan in de menselijke biologie. De worm is opgevat als een enkele cel die een complex ontwikkelingsproces doormaakt, beginnend met de embryonale splitsing, via morfogenese en groei tot de volwassene. Hij heeft een zenuwstelsel met een “brein” (de circumpharyngeale zenuwring). Hij vertoont gedrag en is zelfs in staat tot rudimentair leren. Hij produceert sperma en eitjes, paart en plant zich voort. Na de voortplanting wordt hij geleidelijk ouder, verliest zijn kracht en sterft uiteindelijk. Embryogenese, morfogenese, ontwikkeling, zenuwfunctie, gedrag en veroudering, en hoe deze door genen worden bepaald, behoren tot de meest fundamentele mysteries van de moderne biologie. C. elegans vertoont deze verschijnselen, maar is slechts 1 mm lang en kan worden behandeld als een micro-organisme – hij wordt gewoonlijk gekweekt op petrischaaltjes bezaaid met bacteriën. Alle 959 somatische cellen van zijn transparante lichaam zijn zichtbaar met een microscoop, en zijn gemiddelde levensduur bedraagt slechts 2-3 weken. C. elegans is dus voor onderzoekers het ideale compromis tussen complexiteit en uitvoerbaarheid. Er zijn twee geslachten: een zelfbevruchtende hermafrodiet en een mannetje. De volwassene bestaat in wezen uit een buis, de buitenste cuticula, met daarin twee kleinere buizen, de keelholte en de darmen, en het voortplantingssysteem. Het voortplantingssysteem neemt het grootste deel van het volume van het dier in. Van de 959 somatische cellen van de hermafrodiet zijn er ongeveer 300 neuronen. De neurale structuren omvatten een reeks zintuigen in de kop, die de reacties op smaak, reuk, temperatuur en tastzin bemiddelen, en hoewel C. elegans geen ogen heeft, zou hij toch enigszins op licht kunnen reageren. Tot de andere neurale structuren behoort een voorste zenuwring met een ventraal zenuwkoord dat langs het lichaam naar beneden loopt. (Er is ook een kleinere dorsale zenuwstreng.) Er zijn 81 spiercellen. C. elegans beweegt zich voort door middel van vier longitudinale spierbanden die subdorsaal en subventraal aan elkaar gekoppeld zijn. Door beurtelings buigen en ontspannen worden dorsaal-ventraal golven langs het lichaam opgewekt, die het dier voortstuwen. De ontwikkeling en functie van dit diploïde organisme wordt gecodeerd door naar schatting 17.800 verschillende genen.
