* Struttura: Le purine (adenina e guanina) hanno una struttura a doppio anello, mentre le pirimidine (citosina e timina) hanno una struttura a singolo anello.
* Legame idrogeno: Le forme specifiche di purine e pirimidine consentono loro di formare legami idrogeno stabili tra loro. L'adenina (A) forma due legami idrogeno con timina (T) e la guanina (G) forma tre legami idrogeno con citosina (c).
* Spazio: Se due purine provassero ad accoppiarsi, sarebbero troppo ingombranti e non si adatterebbero all'interno della doppia struttura del DNA.
Pertanto, le purine possono accoppiarsi solo con pirimidine nel DNA e nell'RNA. Questo è noto come regola di Chargaff , che afferma che la quantità di adenina è sempre uguale alla quantità di timina e la quantità di guanina è sempre uguale alla quantità di citosina.