ADA tồn tại ở cả dạng nhỏ (dưới dạng monome) và dạng lớn (dưới dạng phức chất mờ).[4] Ở dạng monome, enzyme là một chuỗi polypeptide,[5] được gấp thành tám chuỗi các thùng α / parallel song song, bao quanh một túi sâu trung tâm là vị trí hoạt động.[3] Ngoài tám trung tâm β-thùng và tám ngoại vi α-xoắn, ADA cũng chứa thêm lăm xoắn: dư lượng 19-76 lần vào ba xoắn, nằm giữa β1 và α1 nếp gấp; và hai vòng xoắn carboxy-terminal antiparallel được đặt trên đầu cực amin của barrel-thùng.

Vị trí hoạt động ADA chứa một ion kẽm, nằm ở phần lõm sâu nhất của vị trí hoạt động và được phối hợp bởi năm nguyên tử từ His15, His17, His214, Asp295 và chất nền.[3] Kẽm là đồng yếu tố duy nhất cần thiết cho hoạt động.

Chất nền, adenosine, được ổn định và liên kết với vị trí hoạt động bằng chín liên kết hydro.[3] Nhóm carboxyl của Glam217, gần như là coplanar với vòng purine cơ chất, ở vị trí tạo thành liên kết hydro với N1 của chất nền. Nhóm carboxyl của Asp296, cũng là coplanar với vòng purine cơ chất, hình thành liên kết hydro với N7 của chất nền. Nhóm NH của Gly184 ở vị trí tạo thành liên kết hydro với N3 của chất nền. Asp296 hình thành liên kết cả với ion Zn 2+ cũng như với 6-OH của chất nền. His238 cũng liên kết hydro với cơ chất 6-OH. 3'-OH của ribose cơ chất tạo thành liên kết hydro với Asp19, trong khi 5'-OH tạo thành liên kết hydro với His17. Hai liên kết hydro tiếp theo được hình thành cho các phân tử nước, tại vị trí mở của vị trí hoạt động, bởi 2'-OH và 3'-OH của chất nền.

Do sự suy thoái của vị trí hoạt động bên trong enzyme, chất nền, một khi đã bị ràng buộc, gần như được cô lập hoàn toàn khỏi dung môi.[3] Độ tiếp xúc bề mặt của chất nền với dung môi khi liên kết là 0,5% độ tiếp xúc bề mặt của chất nền ở trạng thái tự do.