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）。

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。

有对称中心。例如，DNA序列ACCTAGGT之所以是回文序列，是因为它的互补序列是TGGATCCA，而反向互补序列是ACCTAGGT，和其原来序列一致。

（1）是限制性内切酶的识别位点；

（2）具有调节基因的表达作用，如色氨酸操纵子的前的弱化子；

（3）转录终止时的识别结构；

（4）基因工程

限制性酶切位点

回文序列在分子生物学中起着重要的作用。许多限制性内切酶能识别特定的回文序列并切割它们。比如，限制性内切酶EcoR1识别以下回文序列：

5'- G A A T T C -3'

3'- C T T A A G -5'

甲基化位点

回文序列也可能有甲基化位点。这些是甲基可以附着在回文序列上的位点。

T细胞受体中的回文核苷酸

T细胞受体（TCR）基因的多样性是通过从其生殖系编码的V、D和J段重新排列后的插入核苷酸而产生的。在V-D和D-J连接处的核苷酸插入是随机的，但其中的一些小的子集插入是例外，一到三个碱基对反向重复生殖系DNA的序列。这些短的互补的回文序列称为P核苷酸。