Secondo il Tech Museum of Innovation, il DNA è solubile in acqua perché le molecole di zucchero e fosfato che costituiscono la dorsale del DNA sono idrofile. Le basi del DNA sono idrofobiche ma sono protette dall'acqua DNA backbone dei due filamenti di DNA.
Affinché una molecola sia solubile in acqua, deve essere una molecola polare o avere una carica. L'H2O è una molecola curva con l'ossigeno situato nel mezzo. L'ossigeno è più elettronegativo dell'idrogeno, quindi attrae maggiormente gli elettroni, determinando una differenza di carica parziale tra gli atomi di ossigeno e idrogeno. Queste differenze di carica fanno sì che l'idrogeno e l'ossigeno di diverse molecole d'acqua si attraggano transitoriamente tra loro nei legami a idrogeno.
Le molecole polari hanno atomi che sono in grado di formare legami idrogeno, tipicamente gruppi idrossili (-OH) o carbonili (C = O). La spina dorsale del DNA consiste nell'alternare le molecole di ribosio (zucchero) e fosfato. Il fosfato ha carica negativa, motivo per cui le macromolecole del DNA sono prevalentemente negative. Il ribosio ha più gruppi idrossilici che sono in grado di formare legami idrogeno con l'acqua.
È interessante notare che la torsione nel DNA a doppio filamento è causata dal fatto che le basi del DNA sono idrofobiche mentre le ossa dorsali sono idrofile. La torsione comprime le basi più vicine e impedisce all'acqua di entrare nel centro della molecola.
