L'adénine est une base purique, l'une des quatre bases nucléiques du code génétique de l'ADN et de l'ARN. Sa formule chimique est C5H5N5. La structure moléculaire de l'adénine peut être décrite comme un cycle plat à six chaînons (un cycle purine) avec deux groupes contenant de l'azote, un groupe amino exocyclique en position 6 et un groupe amino en position 1.

L'adénine est un composé aromatique, ce qui signifie qu'elle possède un anneau de doubles liaisons conjuguées qui la rend stable et résistante aux réactions chimiques. Les atomes d'azote à l'intérieur du cycle purine participent à la liaison hydrogène, permettant à l'adénine de former des paires de bases avec d'autres bases nucléiques. Plus précisément, l'adénine forme des paires de bases avec la thymine dans l'ADN et avec l'uracile dans l'ARN via des liaisons hydrogène entre le groupe amino de l'adénine et le groupe céto de la thymine ou de l'uracile. Ces appariements de bases sont essentiels pour que les informations génétiques codées dans l’ADN et l’ARN soient copiées, transcrites et traduites avec précision au cours de divers processus cellulaires.