As duas moléculas que formam as laterais da escada do DNA são os fosfatos e um açúcar chamado desoxirribose. A desoxirribose se liga ao grupo fosfato por uma ligação chamada de ligação fosfodiéster.
Os grupos fosfato se alternam com a desoxirribose para formar as laterais da escada do DNA. Os grupos fosfato também são chamados de fosfatos inorgânicos. Os grupos fosfato compreendem um átomo de fósforo ligado a quatro átomos de oxigênio. Um dos átomos de oxigênio no fosfato forma uma ligação com um dos carbonos na desoxirribose. A desoxirribose e o açúcar ribose intimamente relacionado das moléculas de RNA são chamados de açúcares pentose porque cada um contém um anel com cinco átomos de carbono.
Os degraus do DNA são feitos de bases que contêm nitrogênio. Esses "degraus" se conectam às porções de desoxirribose dos lados da molécula de DNA. O grupo fosfato, desoxirribose e uma base juntos formam um nucleotídeo.