La frase che descrive meglio la struttura del DNA è "doppia elica". La molecola del DNA ricorda una scala che è stata attorcigliata. Questa struttura a doppia elica fu proposta per la prima volta dai ricercatori James Watson e Francis Crick.
Il modello della molecola di DNA proposta da Watson e Crick presenta due catene legate all'idrogeno l'una all'altra. I legami idrogeno sono legami deboli tra una regione leggermente negativa di una molecola e la regione leggermente positiva di un'altra. Le due catene sono antiparallele l'una con l'altra. Ogni lato della molecola del DNA è costituito da due estremità, una estremità 5 'e una estremità 3'. Nella molecola del DNA, i lati sono paralleli l'uno all'altro, ma l'estremità 3 'di un lato si allinea con l'estremità 5' dell'altro.
Le molecole di DNA hanno lati composti da gruppi alternati di fosfati e zuccheri mentre i pioli comprendono due basi azotate legate l'una all'altra. I gruppi di fosfati del DNA sono chiamati fosfati inorganici, che consistono in un atomo di fosforo legato a diversi atomi di ossigeno. Il gruppo fosfato viene quindi legato a uno zucchero chiamato deossiribosio. La porzione di zucchero si collega a una delle quattro basi azotate: adenina, timina, guanina o citosina.
Le quattro basi si connettono in un modo molto specifico. L'adenina e la guanina sono dette purine mentre la timina e la citosina sono pirimidine. I pioli della scala del DNA sono grandi abbastanza da contenere una purina legata a una pirimidina. Secondo la regola di accoppiamento di base, l'adenina si lega principalmente alla timina mentre la guanina si lega alla citosina. I due lati della molecola di DNA sono tenuti insieme dal legame dell'idrogeno tra le coppie di basi.
