Vanligvis inneholder hvert DNA-molekyl inne i cellene dine to tråder forbundet med interaksjoner kalt hydrogenbindinger. Endring i forhold kan imidlertid "denaturere" DNA og føre til at disse trådene skilles. Tilsetning av sterke baser, som NaOH, øker pH dramatisk, og reduserer dermed hydrogenionkonsentrasjonen i løsningen og denaturerer dobbeltstrenget DNA.
Effekter av pH
Hydroksydionkonsentrasjonen og pH har en direkte korrelasjon, noe som betyr at jo høyere pH, jo høyere er hydroksydkonsentrasjonen. På samme måte faller jo lavere hydrogenionkonsentrasjonen. Ved høy pH er løsningen rik på hydroksidioner, og disse negativt ladede ionene kan trekke hydrogenioner av molekyler som baseparene i DNA. Denne prosessen forstyrrer hydrogenbindingen som holder de to DNA-strengene sammen, og får dem til å skilles.
RNA vs. DNA
I motsetning til RNA mangler DNA en hydroksylgruppe på 2'-posisjonen i hver sukkergruppe. Denne forskjellen gjør DNA mye mer stabil i alkalisk løsning. I RNA kan hydroksylgruppen på 2'-stillingen gi opp et hydrogenion til løsningen ved høy pH, å skape et meget reaktivt alkoksidion som angriper fosfatgruppen som holder to nabo nukleotider sammen. DNA lider ikke av denne feilen og har dermed bemerkelsesverdig stabilitet ved høy pH.
Alkalisk lysis
Molekylære biologer bruker ofte alkalisk denaturering for å isolere plasmid-DNA fra bakterier. Plasmider er små sløyfer av DNA skilt fra bakteriekromosomet. I en alkalisk lysminiprep tilfører biologer vaskemiddel og natriumhydroksid til bakterier suspendert i oppløsning. Vaskemiddelet løser opp bakteriecellemembranen mens natriumhydroksyd øker pH og gjør løsningen svært alkalisk. Når de ødelagte cellene frigjør innholdet, skiller DNAet seg inn i komponentstrengene eller denatureringene.
Reannealing
Når biologen trekker ut DNA fra cellen, tilfører han et annet reagens for å bringe løsningen tilbake til en mer nøytral pH og utfelle vaskemiddelet. Endringen i pH gjør at plasmidstrengene kan gjenenealiseres; det klumpete kromosomet kan imidlertid ikke gjøre det samme, så biologen kan fjerne det sammen med vaskemiddelet, denaturerte proteiner og annet assortert søppel, og etterlate plasmidet. Alkalisk lysering renser ikke plasmid-DNA fullstendig; det fungerer snarere som en "rask og skitten" måte å trekke den ut av cellen og fjerne de fleste andre forurensninger.