Biochemische Prozesse laufen überwiegend in wässriger Umgebung ab. Eine Schlüsselrolle für Struktur und Funktion von Biomolekülen spielt dabei die Wechselwirkung mit Wassermolekülen. Desoxyribonukleinsäure (DNA), der grundlegende Träger genetischer Information, liegt im Gleichgewicht in einer Doppelhelixstruktur vor, die durch zwischenmolekulare Wasserstoffbrücken in Basenpaaren zusammengehalten und durch eine Umgebung von Wassermolekülen mit fluktuierenden Wasserstoffbrücken hydratisiert wird. Elementare Schwingungsbewegungen hydratisierter DNA und die schnellsten Veränderungen der DNA‐Wasser‐Wechselwirkung und der Hydratisierungsgeometrien treten im Zeitbereich unterhalb 1 ps auf. Methoden der nichtlinearen Ultrakurzzeit‐Schwingungsspektroskopie bieten Zugang zu diesen Prozessen, indem die Schwingungsdynamik von DNA und Wasser zeitaufgelöst verfolgt wird. Derartige Untersuchungen führen zu einem detaillierten Verständnis von DNA‐Schwingungen und ihrer Dynamik und geben Einblick in die Nichtgleichgewichtseigenschaften und ‐strukturen hydratisierter DNA.