Die beiden Moleküle, die die Seiten der DNA-Leiter bilden, sind Phosphate und ein Zucker namens Desoxyribose. Desoxyribose bindet an die Phosphatgruppe durch eine Bindung, die als Phosphodiester-Bindung bezeichnet wird.
Die Phosphatgruppen wechseln sich mit Desoxyribose ab, um die Seiten der DNA-Leiter zu bilden. Die Phosphatgruppen werden auch als anorganische Phosphate bezeichnet. Phosphatgruppen umfassen ein Phosphoratom, das an vier Sauerstoffatome gebunden ist. Eines der Sauerstoffatome des Phosphats geht eine Bindung mit einem der Kohlenstoffe der Desoxyribose ein. Desoxyribose und der eng verwandte Ribose-Zucker von RNA-Molekülen werden Pentose-Zucker genannt, weil sie jeweils einen Ring mit fünf Kohlenstoffatomen enthalten.
Die DNA-Sprossen bestehen aus stickstoffhaltigen Basen. Diese "Sprossen" verbinden sich mit den Desoxyribose-Teilen der Seiten des DNA-Moleküls. Die Phosphatgruppe, Desoxyribose und eine Base bilden zusammen ein Nukleotid.