Em extremos de pH ou quando aquecidos, o DNA nativo sofre desenrolamento reversível e separação(fusão) das fitas. Isso ocorre devido ao fato de os pares de bases G≡C serem mais estáveis que os pares A=T, pois possuem ponto de fusão maior. Fitas simples de DNAs desnaturados de duas espécies podem formar um dúplex híbrido e o grau de hibridização depende da extensão da homologia de sequência. A hibridização é fundamental para importantes técnicas usadas para estudar e isolar genes específicos e RNAs.