Như được hiển thị trên trang web Tham khảo Trang chủ Di truyền học NIH, khi các phân tử DNA được biểu diễn dưới dạng bậc thang, thì các bậc thang đại diện cho các cặp cơ sở của DNA. Các bazơ trong DNA thường được biểu thị là G, A, T và C, viết tắt của guanine, adenine, thymine và cytosine. Khi hai sợi DNA tạo thành một chuỗi xoắn kép, các bazơ sẽ bắt cặp ở giữa phân tử.
Các base trong DNA không có cùng kích thước. Điều này ảnh hưởng đến cách chúng có thể kết đôi ở giữa một phân tử. Hai bazơ lớn hơn là guanin và adenin, được gọi là purin. Hai bazơ nhỏ hơn, được gọi là pyrimidine, là thymine và cytosine. Đường trục photphat của các phân tử DNA được giữ cách nhau một khoảng như nhau trong suốt chiều dài của chuỗi xoắn kép. Kết quả là, purin phải bắt cặp với pyrimidin. Nếu hai pyrimidine kết đôi, cặp base sẽ không đủ rộng để lấp đầy trung tâm của chuỗi xoắn kép. Nếu hai nhân purin kết đôi, cặp bazơ sẽ quá rộng đối với phân tử DNA. Các cặp purine-pyrimidine cụ thể là A đến T và G đến C vì các bazơ khác nhau có thể tạo thành hai hoặc ba liên kết hydro. Các cặp bazơ từ A đến T và G đến C có xu hướng xảy ra vì những cặp bazơ này được hình thành bởi một purine và một pyrimidine, cả hai đều có thể hình thành cùng một số liên kết hydro.
