Le type de liaison qui maintient les bases appariées dans une double hélice d’ADN est appelé liaison hydrogène. Les liaisons hydrogène sont des liaisons chimiques faibles qui se forment entre un atome électronégatif et un atome d'hydrogène lié à un atome électronégatif. Dans l'ADN, les liaisons hydrogène se forment entre les atomes d'azote des purines (adénine et guanine) et les atomes d'oxygène des pyrimidines (thymine et cytosine). Les liaisons hydrogène entre les paires de bases sont ce qui maintient les deux brins d’ADN ensemble dans la double hélice.