Die Stufen oder Sprossen der DNA-Leiter bestehen aus zwei Basen, die entweder durch zwei oder drei schwache Wasserstoffbrücken verbunden sind. Die Schienen der Leiter bestehen abwechselnd aus Zucker und Phosphat Moleküle. Die Sprossen bestehen aus zwei Basen zwischen Zuckermolekülen.
Die Grundbausteine der DNA werden Nukleotide genannt. Nukleotide bestehen aus einem Zuckermolekül, einem Phosphatmolekül und einer von vier verschiedenen Basen. Die Purinbasen sind Adenin und Guanin und die Pyrimidinbasen sind Thymin und Cytosin. Die Nukleotide der DNA reihen sich mit einem Phosphat- und einem Zuckermolekül aneinander und bilden den Handlauf der Leiter.