Os estudos de difração de raios X, iniciados em 1940, demonstram que as moléculas de ácidos nucleicos possuem conformação estável.

A conformação mais comum de DNA, a B-DNA, pode ter sua forma alterada para A-DNA. Essa forma do DNA é mais comum e é encontrada em todos os seres vivos.

Os estudos de difração e de ressonância nuclear magnética de fibras demonstram que os polinucleotídios complementares com purinas e pirimidinas alternadas, quando submetidas a altas concentrações de fosfato, assumem a conformação Z-DNA.

A conversão de B-DNA ou A-DNA para Z-DNA envolve uma inversão de 120 graus de cada par de bases em relação às cadeias de açúcar-fosfato.

Por meio de estudos envolvendo técnicas de raios X foi determinada a estrutura do domínio Z-alfa, sugerindo que a estrutura Z-DNA existe in vivo.