Substancje tworzące boki drabiny DNA to naprzemienne grupy fosforanowe i cząsteczki dezoksyrybozy. Grupy fosforanowe to nieorganiczne cząsteczki zbudowane z jednego atomu fosforu związanego chemicznie z kilkoma atomami tlenu. Deoksyryboza to rodzaj cukru o pięciu atomach węgla.
Wolny nukleotyd składa się z trzech grup fosforanowych związanych z dezoksyrybozą, która jest następnie związana z jedną z czterech zasad nukleotydów: adenina, tymina, guanina i cytozyna. Kiedy nukleotyd dodaje się do rosnącej nici DNA, dwie z grup fosforanowych oddziela się, pozostawiając pojedynczą grupę fosforanową związaną z cukrem. Cukier deoksyrybozowy jest podobny do cukru w kwasie rybonukleinowym lub RNA, ale brakuje w nim atomu tlenu.
