Os nucleotídeos são mantidos juntos por dois tipos de ligações: ligações fosfodiéster e ligações de hidrogênio. Portal de educação descreve ligações fosfodiéster como ligações que ligam os nucleotídeos em cadeias lineares. De acordo com a Cambridge Physics, as ligações de hidrogênio atuam como uma ponte que conecta duas fileiras paralelas de nucleotídeos. Esta conexão auxilia na formação da distinta estrutura de dupla hélice do DNA.
A Wikipedia afirma que um nucleotídeo consiste em um açúcar de cinco carbonos, uma base de nitrogênio e um ou mais grupos fosfato. A porção de açúcar de cinco carbonos de um nucleotídeo contém dois grupos hidroxila livres que são altamente reativos. Os grupos fosfato também são reativos e procuram um lugar para se ligar. O Portal de Educação afirma que as ligações fosfodiéster se formam entre um grupo fosfato em um nucleotídeo e um grupo hidroxila livre em um nucleotídeo vizinho.
A base de nitrogênio de cada nucleotídeo sempre se alinha ao longo do mesmo lado da cadeia. No DNA, uma segunda cadeia de nucleotídeos corre paralela à primeira, mas sua orientação é invertida 180 graus. Isso permite que as bases de nitrogênio se encontrem no centro da estrutura do DNA. A Wikipedia afirma que as ligações de hidrogênio que mantêm as duas fitas de nucleotídeos juntas se formam apenas entre pares de bases. Os pares de bases descrevem duas bases de nitrogênio diferentes que se ligam como regra.
