Perechile de bază sunt ținute împreună prin legături de hidrogen. În funcție de nucleotidele care formează perechea de bază, există fie două sau trei legături de hidrogen. Legăturile de hidrogen nu sunt de fapt legături, ci forțe de atracție semnificative între atomii de hidrogen încărcați pozitiv dintr-o moleculă și un atom încărcat negativ dintr-o altă moleculă.
Toate perechile de baze ADN constau din două nucleotide. Există patru nucleotide posibile pentru fiecare loc într-o pereche, ceea ce înseamnă că există 10 combinații posibile pentru o pereche în total. Cele patru nucleotide sunt adenină, citozină, timină și guanină, care sunt reprezentate în mod obișnuit prin literele A, C, T și respectiv G.