* Structuur: Purines (adenine en guanine) hebben een dubbele ringstructuur, terwijl pyrimidines (cytosine en thymine) een single-ring structuur hebben.

* waterstofbinding: Door de specifieke vormen van purines en pyrimidines kunnen ze stabiele waterstofbruggen met elkaar vormen. Adenine (A) vormt twee waterstofbruggen met thymine (T) en guanine (G) vormt drie waterstofbruggen met cytosine (C).

* ruimte: Als twee purines zouden proberen te koppelen, zouden ze te omvangrijk zijn en zouden ze niet passen in de dubbele helixstructuur van DNA.

Daarom kunnen purines alleen koppelen met pyrimidines in DNA en RNA. Dit staat bekend als de regel van Chargaff , waarin staat dat de hoeveelheid adenine altijd gelijk is aan de hoeveelheid thymine, en de hoeveelheid guanine is altijd gelijk aan de hoeveelheid cytosine.