Os dois lados do DNA são mantidos juntos por ligações de hidrogênio. Essas ligações contribuem para a estrutura característica de dupla hélice proposta inicialmente pelos cientistas James Watson e Francis Crick em 1953. Ligações de hidrogênio são formadas entre quatro nitrogênio bases encontradas no DNA.
As bases nitrogenadas que contribuem para a estrutura do DNA são adenina, timina, citosina e guanina. Cada adenina forma duas ligações de hidrogênio com a timina e não interage ou se liga à citosina ou guanina em circunstâncias normais. Da mesma forma, a citosina forma três ligações de hidrogênio com a guanina e não interage com a timina ou a adenina. A ligação de hidrogênio inadequada entre as bases pode levar a erros que devem ser reconhecidos e corrigidos por um processo chamado reparo de incompatibilidade de DNA.
