Các chất tạo nên các cạnh của bậc thang DNA là các nhóm photphat xen kẽ và các phân tử đường deoxyribose. Nhóm photphat là các phân tử vô cơ được tạo thành từ một nguyên tử photpho liên kết hóa học với một số nguyên tử oxy. Deoxyribose là một loại đường có năm nguyên tử cacbon.
Một nucleotide tự do bao gồm ba nhóm phosphate liên kết với deoxyribose, sau đó được liên kết với một trong bốn cơ sở nucleotide: adenine, thymine, guanine và cytosine. Khi một nucleotide được thêm vào sợi DNA đang phát triển, hai trong số các nhóm phosphate bị tách ra, để lại nhóm phosphate duy nhất liên kết với đường. Đường deoxyribose tương tự như đường trong axit ribonucleic, hoặc RNA, nhưng nó thiếu nguyên tử oxy.
