Los pares de bases en el ADN son adenina a timina y guanina a citosina. En el ARN, son adenina a uracilo y guanina a citosina.
Un par de bases está formado por dos nucleótidos. Los nucleótidos, ubicados en cadenas opuestas de ADN o ARN, se atraen entre sí en un enlace de hidrógeno. Estos enlaces son los que mantienen unida la hebra en una formación de doble hélice. La doble estructura es una redundancia que actúa como un sistema de respaldo para almacenar información genética.
Los pares de bases facilitan la transcripción, que es el proceso por el cual la información genética codificada en el ADN se transfiere al ARN. La información se transporta solo en una de las dos cadenas de ADN, que se denomina cadena codificante. Cada nucleótido en la hebra codificante tiene un nucleótido complementario en la otra hebra, llamada hebra plantilla.
Los pares de Watson-Crick son los pares de bases de ADN y ARN estándar. En el ADN, la adenina se une a la timina, mientras que la guanina se une a la citosina. Los mismos pares se aplican al ARN, excepto que el uracilo reemplaza a la timina. Las moléculas de uracilo y timina tienen una forma muy similar, lo que les permite formar los mismos tipos de enlaces de hidrógeno con la adenina.
Sin embargo, hay algunos pares de enlaces alternativos que resultan de otros enlaces de hidrógeno. En un par de bases oscilantes, la guanina se une al uracilo, la hipoxantina al uracilo, la hipoxantina a la adenina y la hipoxantina a la citosina. Un par de bases Hoogsteen es otra formación alternativa. Los hoogsteens y las oscilaciones ocurren con mayor frecuencia en el ARN y son muy complejos.