核苷酸重复疾病包括超过30种疾病，其中大多数为显性遗传，例如亨廷顿氏病，脊髓小脑性共济失调和肌强直性营养不良。其他疾病，包括弗里德赖希的共济失调，是隐性遗传。一个共同的特征是在疾病相关基因中存在DNA串联重复序列，并且有在胚细胞和体细胞中扩展的倾向，同时伴随着神经学和神经肌肉缺陷。重复扩张是这些疾病中最常见的事件;然而，也有关于序列收缩，缺失和突变的报道。核苷酸重复序列倾向于采用非B-DNA构象，例如发夹，十字形和分子内三螺旋结构（三链体），也称为H-DNA。对于功能获得性疾病，寡核苷酸可用于靶向转录物或双链体DNA，并且在具有隐性遗传的疾病中，寡核苷酸可用于改变抑制性DNA或RNA构象。目前大多数治疗策略旨在改变转录水平，但是针对DNA的治疗也正在出现，并且描述了靶向DNA而不是RNA的新策略。
