Aggregieren DNA oder RNA-Moleküle zu Doppelsträngen, so liegen sich wegen spezieller Wasserstoffbrücken stets die Basen Adenin (A) und Thymin (T)/Uracil(U) beziehungsweise Guanin (G) und Cytosin (C) gegenüber.

Die Abbildung zeigt im oberen Teil einen Ausschnitt von zwei Bausteinen (Nukleotiden) aus einem DNA-Doppelstrang. Die blau markierten, jeweils mit dem Gegenstrang paarenden Basen liegen senkrecht zur Papierebene. Im unteren Teil der Abbildung sind die beiden "erlaubten" Basenpaarungen in Aufsicht zu sehen. Die Wasserstoffbrücken sind rot markiert, ebenso der Ansatzpunkt der jeweiligen Base am DNA-Strang (R).

Die Basenpaarung ist dafür verantwortlich, dass die beiden Einzelstränge der DNA sich zu einer Doppelhelix zusammenlagern können. Sie gewährleistet, dass DNA-Stränge korrekt vervielfacht und abgelesen werden.