负超螺旋                松驰DNA            正超螺旋

  DNA分子结构的上述变化可以用一数学公式来表述。

L=T+W

  其中L为DNA的连接数(linking number)，它是DNA的一条链与另一条链交叉的次数，是一个整数，它反映的是环型双螺旋DNA分子的拓扑特性。在不发生链的断裂时，L值是一个常量。T为DNA分子双螺旋的螺旋周数(twisting number)，对于B-DNA而言，T=N/10，N指DNA分子所含碱基对的数目。W为DNA分子的超螺旋数，即双螺旋轴的扭转周数，负超螺旋的W为负值，正超螺旋的W为正值。

  例如，某一B-DNA共有450个碱基对，不存在超螺旋时，L和T都是45，这时W=0。现在若将DNA分子的一端固定，另一端朝双螺旋相反方向旋转5圈后使两端封闭，此时L为40，分子的张力可以按两种方式分布，一种在分子内保留一个单链区，即T减为40，W仍然为0。另一种方式是T维持原来的45，L仍为40，为了满足上述方程，W就成为-5，即该DNA分子成为超盘绕5次的负超螺旋。可见双螺旋DNA的松开导致形成负超螺旋；相反双螺旋DNA的拧紧则导致形成正超螺旋。