Les bases pyrimidiques de l'ADN sont la cytosine et la thymine. Une pyrimidine se combine avec une purine pour former un échelon de la double hélice de l'ADN. Les nucléotides, les éléments constitutifs de l'ADN, comprennent un groupe phosphate, un sucre à cinq carbones et soit une purine soit une pyrimidine.
Les purines ont un double cycle, alors que les pyrimidines n'ont qu'un seul cycle. Chaque structure de pyrimidine est si spécifique qu'elle ne se lie qu'à un seul type de purine. Pour illustrer, la cytosine et la guanine s'apparient, tandis que la thymine forme une paire avec l'adénine. Les purines ne s'apparient pas entre elles et les pyrimidines ne s'apparient pas entre elles. L'appariement d'une purine uniquement avec une pyrimidine est essentiel car il maintient la largeur de la molécule d'ADN cohérente.
