遗传学上讲的回文序列指的是双链DNA或RNA分子中的特定的核苷酸片段，该片段在其中一条链上按5’到3’读取的序列与其互补链上按相同的5’到3’读取的序列一致。回文序列的单链DNA或RNA，存在对称中心，对称中心两侧碱基关于该对称中心对称，可形成互补。故回文序列能够形成发夹结构（茎环结构）。回文序列广泛存在于各种生物体基因组中，主要和转录终止有关，也是限制性内切酶酶切位点，还参与DNA复制等生命活动。
如果一个（单链）核苷酸的序列和它的反向互补链的序列一样，那么这个核苷酸序列就是回文序列。回文序列结构不仅在DNA中存在，在RNA中也常因碱基的互补而常出现类似的结构，有利于稳定RNA的结构和行使功能。回文序列也经常出现在组成蛋白质的肽序列中，但它们在蛋白质功能中的作用尚不清楚。短的回文结构可能是一种特别的信号，如限制性内切酶的识别序列。较长的回文结构容易转化成发夹结构，可能有助于DNA与特异性DNA结合蛋白结合。
