超螺旋是一種分子結構，其中螺旋本身盤繞成螺旋。這對蛋白質和遺傳物質都很重要，例如過度纏繞的環狀DNA。分子生物學中最早的重要參考文獻是1971年，由FBFuller撰寫：定義和研究了空間曲線的幾何不變量，即扭動數。對于絞合線的中央曲線，扭動數衡量中央曲線的盤繞減輕了繩的局部扭轉的程度。這項研究起源于對超螺旋雙鏈DNA環研究中出現的問題的回應。關于扭動數，數學家WFPohl說：眾所周知，扭動數是封閉空間曲線整體幾何形狀的標準度量。

與直覺相反，拓撲屬性，即連接數，是根據以下關系從幾何屬性扭曲和扭曲產生的：Lk=T+W，其中Lk是連接數，W是writhe，T是線圈的捻度。鏈接數是指一條鏈纏繞另一條鏈的次數。在DNA中，這種特性不會改變，只能通過稱為拓撲異構酶的特殊酶進行修飾。