Eine Phosphodiesterbindung ist die Verknüpfung zwischen zwei Desoxyribose- oder Ribosezuckern an benachbarten Nukleotiden. Phosphodiesterbindungen bilden das Rückgrat eines Strangs von Desoxyribose-Nukleinsäure oder DNA.
Eine Phosphodiesterbindung besteht aus einem Phosphoratom und zwei Esterbindungen. Phosphodiesterbindungen sind starke kovalente Bindungen und resistent gegen Angriffe. Diese Bindungen stabilisieren die Struktur der DNA und verhindern, dass sie ab- und abgebaut wird. DNA enthält den genetischen Code in Form von Nukleotiden für jede Zelle. Dieser Code muss in einer bestimmten Reihenfolge gelesen werden, damit die Zelle richtig funktioniert und sich entwickelt. Die Struktur der DNA hält die Nukleotide mithilfe von Phosphodiesterbindungen an Ort und Stelle. Die Phosphatgruppen in diesen Bindungen sind negativ geladen und bewirken, dass sich die Phosphate zu den entgegengesetzten Enden des DNA-Strangs bewegen. Die Phosphate werden durch Proteine, die Histone genannt werden, neutralisiert. Phosphate können auch durch Metallionen und Polyamine an Ort und Stelle gehalten werden. Phosphodiesterbindungen entstehen durch die Verknüpfung von Phosphat und zwei freien Hydroxylgruppen eines Desoxyribosemoleküls. Diese kontinuierliche Verknüpfung erzeugt eine Kette, auch bekannt als das Rückgrat der DNA. Damit sich Phosphodiesterbindungen bilden können, müssen Pyrophosphate, Verbindungen wie Salze und Ester, auseinanderbrechen und die Reaktion katalysieren.