通过大量非共价键的弱相互作用力，自发地进行协同作用，这是分子自组装的重点，同时也是保持组装体系结构完整性和稳定性的关键。通常，这种作用力为次级键、疏水作用等。分子自组装发生需要两个条件：空间导向和动力。自组装的空间导向是指分子在尺寸和空间取向上达到分子自组装所需的要求。自组装的动力是能够在分子间起协同作用的相互作用力，是分子组装的动力来源。核酸自组装的基本原理也是如此，包括核酸分子与分子之间的连接和分子片段与片段之间的组装两种情况。核酸分子之间的连接需要用连接酶去构建分子之间的重叠区域，通过连接或者聚合来实现分子之间的拼接与组装。

可作为一维结构的组装模板、构建纳米导线及运载药物等。DNA纳米管的常用制备方法有三种：组建一个平面的DNA阵列，使之自身卷成管状形态；多条双链DNA通过某个特殊的交叉点，相互绕成一束螺旋状结构，然后通过黏性末端延伸成纳米管；形成一个圆形或三角等形状的独立循环DNA环状模块，然后这些模块纵向组装形成纳米管。

技术思路是：一根很长的单链和一群很短的单链，每条短链分别与长链的某个部位互补。当把长链与短链均置于溶液中并复性，每条短链就像订书钉一样把长链的若干部位拉近到一起，于是整个长链的空间构型就发生了变化。如果对每条短链绑定的位置都进行设计，最终长链就会被折叠为一个特定的图形。

牛津大学科学家首次提出一种由DNA自组装实现的纳米笼，能够进入活细胞内部并生存，此法可能成为一种有效的药物运载方法。这种DNA纳米笼由4条人工合成DNA短链构成，并自行组装成一个约7纳米高的四面体。牛津大学研究人员已经证明，这些短链在蛋白质分子周围绕其组装，形成一个纳米笼将该蛋白质包起来，然后通过程序设计让该结构在遇到细胞内特定的“触发”点时再次打开。他们向实验室培养的人类胚胎肾脏细胞中引入荧光素标记的DNA四面体笼，发现这些纳米笼大都没有发生结构上的变化，能抵抗细胞酶的攻击达到48小时。对于药物递送工具而言生存能力非常重要，DNA纳米笼必须能有效进入细胞并生存下来，然后在目标时间和地点释放出所运载的药物。

通过琼脂糖凝胶电泳技术，可对DNA纳米结构进行表征。

核酸自组装有不少成果在实际研究中得到应用，如DNA折纸术纳米管作为核磁共振检测膜蛋白的介质，应用DNA折纸术来检测RNA。核酸自组装在药物输送、微型工厂、分子机器人、纳米线路板、生物监测等很多方面都有广阔的应用前景和研究价值。