DNA双螺旋结构的特点是主链由脱氧核糖和磷酸基通过酯键交替连接而成。主链有二条，它们似麻花状盘旋，相互平行而走向相反形成双螺旋构型。1952年，奥地利裔美国生物化学家查伽夫测定了DNA中4种碱基的含量，DNA双螺旋结构发现其中腺嘌呤与胸腺嘧啶的数量相等，鸟嘌呤与胞嘧啶的数量相等。这使沃森、克里克立即想到4种碱基之间存在着两两对应的关系，形成了腺嘌呤与胸腺嘧啶配对、鸟嘌呤与胞嘧啶配对的概念。