Szczeble drabiny DNA zbudowane są z komplementarnych azotowych par zasad. DNA zawiera cztery różne zasady azotowe: adeninę, tyminę, cytozynę i guaninę. Azotowe zasady dzieli się na purynę i pirymidyny; każdy szczebel cząsteczki DNA zawiera jedną purynę i jedną pirymidynę połączoną ze sobą.
Purynki to: adenina i guanina; pirymidynami są tymina i cytozyna. Purynki są większe niż pirymidiny; dlatego tylko jeden z nich może zmieścić się na szczeblu. Zasady parowania zasad dyktują pary adeniny z tyminą i wiązania guaniny z cytozyną.
Boki drabiny DNA zawierają zmienne cząsteczki cukru i fosforanu. Azotowe zasady są przyłączone do boków drabiny przez atom węgla w cząsteczce cukru. Kompleks zawierający azotową zasadę przyłączoną do cząsteczki cukru nazywa się nukleozydem. Kompleks powstający w wyniku wiązania cząsteczki cukru, cząsteczki fosforanu i zasady azotowej nazywany jest nukleotydem. Powtarzające się podjednostki nukleotydowe tworzą każdą stronę cząsteczki DNA.