[요약] DNA 분자의 이중나선 양쪽 옆에 연결되어 있는 두 개의 보완적인 화학적 염기이다. 염기쌍의 배열 순서를 통해 DNA 부호를 판독한다. 핵산을 구성하고 있는 염기 사이에는 화학구조의 입체적 배위에 의해서 A는 T(U)와 G는 C와 수소결합이라는 약한 화학결합으로 한 쌍을 이루는 구조를 갖는다. 이것을 염기쌍이라고 한다. 두 가닥의 사슬로 이루어진 DNA는 각각 한 가닥 사슬의 염기서열이 상호 염기쌍을 만들도록 배열되어 있다. 왓슨과 크릭은 DNA의 염기조성과 X선 회절을 근거로 아데닌과 티민, 구아닌과 시토신이 각각 수소결합으로 염기쌍(왓슨-크릭형 염기쌍)을 형성하는 2중 사슬구조를 제창하였는데, 이 형은 아데닌의 1,6위와 티민의 3,4위 및 구아닌의1,2,6위와 시토신의 2,3,4위가 수소결합을 형성한다. 후그스틴은 푸린염기의 6,7위와 피리미딘염기가 관여하는 수소결합을 형성할 수 있다는 것을 제시하였다.