脱氧核糖核酸 (DNA) 是生命的基本组成部分，它携带了生物体的所有遗传信息。DNA 分子的独特双螺旋结构对于生命的存在和运作至关重要。自 1953 年詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克提出双螺旋模型以来，DNA 结构的研究取得了长足的发展，揭示了它的基本属性，使我们对生命本身有了更深刻的理解。

DNA 分子由两个多核苷酸链组成，这些链相互缠绕形成双螺旋。每个核苷酸由一个含氮碱基、一个脱氧核糖糖和一个磷酸基团组成。双螺旋结构的关键在于碱基配对机制：胞嘧啶 (C) 总与鸟嘌呤 (G) 配对，腺嘌呤 (A) 总与胸腺嘧啶 (T) 配对。这种配对规则被称为碱基互补配对，确保了两个 DNA 链完美地相互匹配。

DNA 双螺旋的两个链是反平行的，这意味着它们的磷酸骨架指向相反的方向。这种反平行排列允许双螺旋形成氢键，从而稳定其结构。氢键在两个链之间的碱基配对之间形成，将它们固定在一起。

DNA 双螺旋表面具有两个沟槽：主要沟槽和小沟槽。主要沟槽较宽，暴露更多的碱基，而小沟槽较窄，露出较少的碱基。这些沟槽为蛋白质和核酸与 DNA 相互作用提供了位点。

DNA 双螺旋的主要稳定力来自碱基配对之间的氢键。这些氢键在两个链之间形成，将它们保持在一起。氢键的强度取决于碱基对的类型：C-G 碱基对形成三个氢键，而 A-T 碱基对只形成两个氢键。

双螺旋中相邻的碱基之间也存在范德华堆叠相互作用。这些相互作用由碱基的芳香环之间的吸引力产生，它们有助于稳定双螺旋的结构。