Când ADN-ul este denaturat, legăturile de hidrogen care dețin dubla helix se separă separat, separând molecula ADN în două fire singulare. Denaturarea are loc odată cu creșterea temperaturii, conform lui Ian VanLare, profesor de Biologie la Colegiul Tusculum.
Temperatura de topire a ADN-ului depinde de trei factori. Unul este numărul de perechi de guanină și citozină din probă. Acest lucru se datorează faptului că perechile G-C împărtășesc trei legături de hidrogen, în timp ce perechile de adenină și timină au doar două legături de hidrogen. Al doilea factor este concentrația de sodiu. Creșterea concentrației de sodiu mărește stabilitatea helixului dublu de ADN, în timp ce concentrația scăzută de sodiu face ca helixul dublu să fie mai puțin stabil. În final, lungimea unui hibrid ADN afectează de asemenea temperatura de topire. Acest lucru se datorează faptului că hibrizii mai lungi au mai multe legături de hidrogen pentru a se rupe în timpul denaturării.Este posibilă replicarea unei catene de ADN după ce a fost denaturată. Oamenii de știință fac acest lucru adăugând o bucată scurtă de ADN la un capăt al liniei unice. Această bucată de ADN este numită grund. Apoi, omul de știință adaugă o enzimă numită ADN polimerază. Această enzimă recunoaște bazele de pe singura catenă a ADN-ului și adaugă baze complementare la noua componentă a ADN-ului.