核酸热力学

核酸热力学是指温度影响双链DNA（dsDNA）的核酸结构。DNA变性（DNA denaturation）又称DNA融化（DNA melting）是DNA双螺旋解开成为两条单股长链的过程。在过程中，使两股长链上的碱基相连的氢键会断裂。
DNA的变性可以是温度升高而产生的作用，也可能是其他化学物质如尿素的诱导。使DNA解开的融化温度（Tₘ）是依DNA链的长度，以及特定核苷酸序列的组成形式而定。

杂交

杂交是建立在两个以上序列具有特异性相互作用的互补链之间产生非共价键结核酸成单一复合物，此种情况称为DNA双股螺旋。寡核苷酸，DNA或RNA将在正常条件下绑定到其互补之序列，而使此互补链可以容易地与彼此结合。为了降低差异和获得能量最高的优选配合物，实验室中使用一种叫做退火的方法。然而，由于不同的核甘酸分子具有不同的几何形状，两条链之间的差异不一会使它们之间具有较低的能量亲和性来进行结合。通过量化两条链在退火之间的相似性可以提供碱基序列中温度测量不相容效果的信息。该复合物可以通过热解离来进行变性，亦被称为融化，此法为将复合物溶液加热，打破其核酸碱基对间的氢键，而使两股分开。在没有外来的不利因素，杂交和融化的过程可以重复连续下去，其中配对方法可参考聚合酶链式反应。最常见的是，核酸碱基对以A = T和G≡C的方式成对形成，其中后者是较稳定的(由于氢键数较多)。

变性

DNA变性，又称DNA解链或融化，是由双链去氧核糖核酸开旋并通过断裂分离成单链疏水且堆叠的单链分子。“变性”还可以指DNA链的诱导化学物质，如分离尿素。
DNA变性的方法亦可用于分析DNA的某些方面。因为胞嘧啶/鸟嘌呤碱基配对通常比腺嘌呤/胸腺嘧啶碱基配对更强，在一个基因组中胞嘧啶和鸟嘌呤（称为“GC含量”），可以用来估计在该基因组DNA的熔解温度。较高的温度与GC含量高有关。由于GC含有三个氢键，而AT只具有两个氢键，所以当基因组DNA的GC含量较高时其熔解温度较高。
DNA变性，也可用于检测两个不同的DNA序列之间之序列差异。将DNA加热和变性成单链状态，并将该混合物冷却使可以重新进行杂交。杂交分子的相似序列中如果互补序列有差异，则会导致碱基配对中断。在基因组范围中，该方法已被用于估算两物种之间遗传距离的研究，称为DNA-DNA杂交。 在其中的单个分区的DNA，变性梯度凝胶和温度梯度凝胶可用于检测此两个序列，此法称为温度梯度凝胶电泳，为表现较小差异时使用的方法。
DNA熔解的也应用于分子生物学技术，特别是在聚合酶链式反应。尽管此技术不能诊断DNA熔化的温度，所以估计（Tₘ）是确定来调整是和温度是非常重要的。DNA的熔解温度也可被用作用于均衡的一组分子的杂交优势，例如的寡核苷酸探针DNA微阵列。

复性

复性，在遗传学中，用于单链的DNA或RNA的一互补序列由氢键形成配对的双链多核苷酸。该术语通常用来描述一个的结合的DNA探针，或一个的结合的引物对DNA链中一个聚合酶链式反应。这个词也经常说是蛋白质，如RAD52可以帮助DNA复性。

从核酸序列推定热力学性质

上段表示了熔化温度和热力学参数都是相互关联的(ΔG° or ΔH° & ΔS°)。从观察熔化温度中可以通过实验确定其热力学参数。当一个给定的核酸序列的热力学参数时，熔融温度即可以预测。对寡核苷酸而言，这些参数可以很好地通过最近邻模型近似。