一个特定类型硷基产生键结。此种情形称为互补性硷基配对。嘌呤与嘧啶之间会形成氢键，在一般情况下，A只与T相连，而C只与G相连。因此排列于双螺旋上的核苷酸，便以这种称为硷基对的方式相互联结。除此之外，与脱氧核醣核酸序列无关的疏水性效应，以及π重叠效应所产生的力，也是两股脱氧核醣核酸能维持结合状态的原因。由于氢键比共价键更容易断裂，这使双股脱氧核醣核酸可能会因为机械力或高温作用，而有如拉鍊一般地解开，这种现象被称为DNA变性。由于互补的特性，使位于双股序列上的讯息，皆以双倍的形式存在，这种特性对于脱氧核醣核酸复制