L'adenina è una base purinica, una delle quattro basi azotate nel codice genetico del DNA e dell'RNA. La sua formula chimica è C5H5N5. La struttura molecolare dell'adenina può essere descritta come un anello piatto a sei membri (un anello purinico) con due gruppi contenenti azoto, un gruppo amminico esociclico in posizione 6 e un gruppo amminico in posizione 1.

L'adenina è un composto aromatico, ovvero possiede un anello di doppi legami coniugati che la rende stabile e resistente alle reazioni chimiche. Gli atomi di azoto all'interno dell'anello purinico partecipano al legame idrogeno, consentendo all'adenina di formare coppie di basi con altre basi azotate. Nello specifico, l'adenina forma coppie di basi con la timina nel DNA e con l'uracile nell'RNA attraverso legami idrogeno tra il gruppo amminico dell'adenina e il gruppo cheto della timina o dell'uracile. Questi accoppiamenti di basi sono essenziali affinché l'informazione genetica codificata nel DNA e nell'RNA venga accuratamente copiata, trascritta e tradotta durante vari processi cellulari.