Las bases de pirimidina del ADN son citosina y timina. Una pirimidina se combina con una purina para formar un peldaño de la doble hélice del ADN. Los nucleótidos, los componentes básicos del ADN, comprenden un grupo fosfato, un azúcar de cinco carbonos y una purina o una pirimidina.
Las purinas tienen un anillo doble, mientras que las pirimidinas tienen un solo anillo. Cada estructura de pirimidina es tan específica que solo se une con un tipo de purina. Para ilustrar, la citosina y la guanina se emparejan, mientras que la timina forma un par con la adenina. Las purinas no se emparejan, y las pirimidinas no se emparejan entre sí. El emparejamiento de una purina solo con una pirimidina es esencial porque mantiene constante el ancho de la molécula de ADN.