20世纪50年代初，英国科学家威尔金斯等用X射线衍射技术对DNA结构潜心研究了3年，意识到DNA是一种螺旋结构，女物理学家富兰克林在1951年底拍到了一张十分清晰的DNA的X射线衍射照片。1952年5月，威尔金斯向他的朋友，36岁的剑桥卡文迪许实验室的生物化学家克里克介绍了这张照片。当时克里克正与23岁的美国青年生物学家詹姆斯•沃森合作研究DNA的结构，试图揭示和阐明遗传信息的结构基础。
1952年，来自美国的查尔加夫向克里克介绍了自己最近在脱氧核糖核酸的研究中，发现A＝4G＝C这样的事实，思想敏锐的克里克立即意识到，嘌呤和嘧啶的数目相等这只有一种可能，那就是它们之间互相以配对的形式而存在，于是他提出了DNA中嘌呤与嘧啶的碱基配对的假设。
1952年，美国化学家鲍林发表了关于DNA三链模型的研究报告，这种模型被称为α螺旋。沃森与威尔金斯、富兰克林等权威讨论了鲍林的模型。沃森从富兰克林在一年前拍下的DNA的X射线衍射照片中看出DNA的内部是一种螺旋形的结构，他立即产生了一个新概念：DNA不是三链结构而应该是双链结构。根据自己的研究和分析，并综合各方面对DNA研究的信息，沃森和克里克得到一个共识：DNA是一种双链螺旋结构。
