Una estructura en tallo-bucle es un tipo de patrón estructural que se produce por un emparejamiento de bases intramolecular en una molécula de ácido nucleico, con frecuencia aparece en moléculas de ARN, aunque ocasionalmente se puede presentar en moléculas de ADN monocatenarias. También se la llama tallo-lazo, bucle en horquilla o simplemente horquilla (en inglés stem-loop, hairpin loop).
Este tipo de estructuras se origina cuando dos regiones de una misma cadena, generalmente con una secuencia de nucleótidos complementaria si la leemos en sentidos opuestos, se empareja base a base para formar una doble hélice (o tallo) que acaba en un lazo (o bucle) de bases desemparejadas. La estructura resultante es una forma básica de la estructura secundaria de muchos ARNs.[1]​
Un ejemplo de una secuencia de ARN 5'→3' que produciría una estructura en horquilla o tallo-bucle es la siguiente:
GCCGCGGGCCGAAAAAACCCCCCCGGCGCCCGGC
En esta secuencia, los nucleótidos en negrita, que son complementarios, se emparejarían formando el tallo, y la secuencia central no complementaria formaría el bucle.