Đối ngẫu là tính chất quan trọng, miêu tả sự đối xứng của thuyết dây. Có những loại đối ngẫu như, đối ngẫu T, đối ngẫu S và đối ngẫu U.

Đối ngẫu T là loại đối ngẫu liên hợp trực tiếp đến hai loại hạt sinh ra khi dây quấn xung quanh chiều cuốn. Một loại hạt (thường gọi là hạt "dao động") là tương đương với những hạt được tiên đoán trong lý thuyết Kaluza-Klein và xuất hiện do những dao động của vòng dây. Hạt có năng lượng càng lớn nếu vòng dây càng nhỏ. Ngoài ra nếu dây có thể quấn nhiều vòng xung quanh chiều cuốn thì năng lượng của hạt càng tăng lên. Đối ngẫu T suy ra rằng các hạt cuốn của một vòng bán kính R là tương tự như các hạt dao động với bán kính 1/R và ngược lại. Với các nhà vật lý, tập hợp hai loại hai là không thể phân biệt.

Đối ngẫu S là đối ngẫu giữa cặp mạnh-yếu, đó là sử tương đồng của 2 thuyết trường lượng tử, thuyết dây hay là thuyết M. Đối ngẫu S biến đổi các biểu đồ trạng thái và chân không cùng với hằng số cặp g sang các trạng thái và chân không của hằng số cặp nghịch đảo 1/g, theo quy tắc đối ngẫu.

Đối ngẫu U là sự kết hợp của cả hai đối ngẫu T và đối ngẫu S. Chữ cái U bắt nguồn từ chữ union có nghĩa là "hợp". Đối ngẫu này được xác định bởi các không gian nền xác định, hay còn gọi là các tôpô đa tạp.