O DNA é uma dupla hélice onde os resíduos de fosfato e as pentoses alternantes são, por assim dizer, o “corrimão” da escada em caracol enquanto as bases nitrogenadas constituem os degraus desta escada.

A forma em helicoidal que o DNA assume permite que as bases das fitas antiparalelas do DNA, uma no sentido 5’?3’ e a outra no sentido 3’?5’, estejam na conformação desejada para o estabelecimento de pontes de hidrogênio mais fortemente formadas. Este tipo de interação eletrostática difere nos pares A-T e C-G, sendo que o primeiro forma duas pontes de hidrogênio enquanto o segundo forma três.

Outra característica que deve ser ressaltada é que o empilhamento de bases acrescenta à estabilidade da molécula de ácido nucléico, excluindo a molécula de água dos espaços entre os pares de bases. O DNA assume, então, três conformações tridimensionais de acordo com o tipo de hidratação que a molécula permite, a forma A, B, e Z sendo a primeira a menos hidratada e a última a mais. A conformação intermediária B é a mais comum.

Essa estrutura do DNA acaba por garantir a fidelidade da replicação porque a complementaridade entre as bases nitrogenada é especificada por pontes de hidrogênio, fato que contribui ainda para a replicação do DNA ser semiconservativa, onde cada dúplex conterá um filamento parental e um recém-sintetizado, o que torna o DNA a molécula ideal para o armazenamento de informações do organismo.