Tulang punggung kimia dari heliks ganda terdiri dari molekul gula dan fosfat yang dihubungkan oleh ikatan kimia, yang dikenal sebagai tulang punggung gula-fosfat. Kedua untai heliks terhubung melalui interaksi antara pasangan nukleotida, juga disebut pasangan basa. Pada tahun 1953, Francis Crick dan James Watson pertama kali menggambarkan struktur molekul DNA, yang mereka sebut heliks ganda, dalam jurnal Nature.