Os pares de bases no DNA são adenina para timina e guanina para citosina. No RNA, eles são adenina para uracila e guanina para citosina.
Um par de bases é feito de dois nucleotídeos. Os nucleotídeos, localizados em fitas opostas de DNA ou RNA, são atraídos um para o outro por uma ligação de hidrogênio. Essas ligações são o que mantém a fita unida em uma formação de dupla hélice. A estrutura dupla é uma redundância que atua como um sistema de backup para armazenar informações genéticas.
Os pares de bases facilitam a transcrição, que é o processo pelo qual a informação genética codificada no DNA é transferida para o RNA. A informação é transportada em apenas uma das duas fitas de DNA, que é chamada de fita codificadora. Cada nucleotídeo na fita de codificação tem um nucleotídeo complementar na outra fita, chamado de fita modelo.
Os pares Watson-Crick são os pares de bases padrão de DNA e RNA. No DNA, a adenina se liga à timina enquanto a guanina se liga à citosina. Os mesmos pares se aplicam ao RNA, exceto que o uracil substitui a timina. As moléculas de uracila e timina são muito semelhantes em forma, permitindo que formem os mesmos tipos de ligações de hidrogênio com a adenina.
Existem, no entanto, alguns pares de ligações alternativas que resultam de outras ligações de hidrogênio. Em um par de bases oscilantes, a guanina se liga ao uracila, a hipoxantina se liga ao uracila, a hipoxantina se liga à adenina e a hipoxantina à citosina. Um par de bases Hoogsteen é outra formação alternativa. Hoogsteens e oscilações ocorrem com mais frequência no RNA e são altamente complexos.