Odkrila sta molekulsko strukturo DNK. Leta 1953 sta James Watson in Francis Crick predlagala dvojno vijačnico kot obliko molekule DNK, kar je bilo ključno za razumevanje, kako se genetske informacije prenašajo iz generacije v generacijo. Njuno delo je temeljilo na raziskavah Rosalind Franklin in Mauricea Wilkinsa. To odkritje je imelo ogromen vpliv na biologijo in medicino, kar jima je leta 1962 prineslo Nobelovo nagrado za fiziologijo ali medicino skupaj z Wilkinsom. Watson in Crick sta s tem odkritjem postavila temelje sodobne genetike.
Pravila Watsona in Cricka določajo, v kakšne pare se v dvojni vijačnici DNK oblikujejo nukleotidne baze: adenin je vedno v paru s timinom, gvanin pa s citozinom, kar omogoča natančno podvojevanje genetskega materiala.
