Beroende på sekvensen och andra förhållanden kan nukleinsyror bilda en mängd olika strukturella motiv som tros ha biologisk betydelse.

Stem-loop Stem-loop intramolekylär basparning är ett mönster som kan förekomma i enkelsträngat DNA eller, mer vanligt, i RNA. Strukturen är också känd som en hårnål eller hårnålsslinga. Den uppstår när två områden av samma sträng, som vanligtvis är komplementära i nukleotidsekvens när de läses i motsatt riktning, basparas för att bilda en dubbelspiral som slutar i en oparad slinga. Den resulterande strukturen är en viktig byggsten i många sekundärstrukturer för RNA. Kruciform DNA Kruciform DNA är en form av icke-B-DNA som kräver minst 6 nukleotidsekvenser av inverterade upprepningar för att bilda en struktur som består av en stam, en förgreningspunkt och en slinga i form av en kryssform, som stabiliseras av negativ DNA-supercoiling. Två klasser av korsformigt DNA har beskrivits: veckat och oveckat. G-kvadruplex G-kvadruplex sekundärstrukturer (G4) bildas i nukleinsyror av sekvenser som är rika på guanin. De är spiralformade och innehåller guanintetrader som kan bildas av en, två eller fyra strängar. D-slinga En förskjutningsslinga eller D-slinga är en DNA-struktur där de två strängarna i en dubbelsträngad DNA-molekyl är separerade under en sträcka och hålls isär av en tredje DNA-sträng. En R-slinga liknar en D-slinga, men i detta fall är den tredje strängen RNA i stället för DNA. Den tredje strängen har en bassekvens som är komplementär till en av huvudsträngarna och parar sig med den, vilket förskjuter den andra komplementära huvudsträngen i området. Inom denna region är strukturen alltså en form av trippelsträngat DNA. I ett diagram i den artikel där begreppet introducerades illustrerades D-slingan med en form som liknade ett stort ”D”, där den förskjutna strängen bildade slingan i ”D”.