一级结构是DNA的脱氧核苷酸序列；二级结构是反向双螺旋结构，主要有A、B、Z三种；三级结构是双螺旋进一步缠绕，形成核小体，染色质，染色体等超螺旋结构。

DNA的双螺旋通过在两条链上存在的含氮碱基之间建立的氢键来稳定。组成DNA的四种碱基是腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）和胸腺嘧啶（T）。所有四种碱基都具有杂环结构，但结构上腺嘌呤和鸟嘌呤是嘌呤的衍生物，称为嘌呤碱基，而胞嘧啶和胸腺嘧啶与嘧啶有关，称为嘧啶碱基。