核酸の二次構造
水素結合の供与体と受容体の適切な幾何学的対応によって、「正しい」対のみが安定に形成されるようになっている。GC含量が高いDNAはGC含量が低いDNAよりも安定であるが、一般に信じられているのとは異なり、水素結合はDNAの安定化には大きく寄与せず、安定化は主にスタッキング相互作用によるものである。
大きな核酸塩基のアデニンとグアニンはプリン塩基、小さな核酸塩基のシトシンとチミン(そしてウラシル)はピリミジン塩基と呼ばれる。プリンはピリミジンとだけ相補的となる。ピリミジン-ピリミジン対は水素結合を形成するには分子が離れすぎているためエネルギー的に不利であり、プリン-プリン対は分子が近すぎるため反発が起こる。他の可能性としてはGT塩基対とAC塩基対があるが、これらは水素結合の供与体と受容体のパターンが対応していないためミスマッチとなる。2つの水素結合が形成されるGUゆらぎ塩基対は、RNAではかなり多く生じている。