Thymine is één van de nucleotidenbasen in DNA. De nucleotiden zijn de bouwstenen van het DNA. Alle nucleotiden zijn opgebouwd uit een fosfaatgroep, een suiker en een stikstofbase. Thymine koppelt met behulp van twee waterstofbruggen aan adenine en vormt in het DNA zo een basepaar. De andere baseparing wordt gevormd door een koppeling van cytosine met guanine.