Les deux purines de l'ADN sont l'adénine et la guanine. Dans la structure de l'ADN, les purines sont associées à des bases pyrimidiques complémentaires, formant des paires de bases liées par des liaisons hydrogène. Ces deux purines sont également présentes dans l'ARN.
La structure chimique principale des purines consiste en un cycle à six chaînons composé de carbone et d'azote fusionnés avec un cycle à cinq chaînons construit à partir des mêmes éléments. Contrairement aux purines, les pyrimidines ont une structure monocyclique. Pour former des paires de bases, l'adénine, qui est une purine à six amino, s'apparie avec la thymine par deux liaisons hydrogène. La guanine, qui est une purine à deux amino-six-oxy, se lie à la cytosine par l'intermédiaire de liaisons hydrogène. Dans l'ARN, l'uracile est la base pyrimidique qui s'apparie avec l'adénine au lieu de la thyamine.