Một chuỗi cứng nhắc của các loại đường deoxyribose và phốt phát xen kẽ nhau tạo nên các cạnh của thang DNA. Các bậc của thang DNA bao gồm bốn bazơ nitơ.
Adenine, guanine, thymine và cytosine là bốn gốc nitơ được gắn vào một phân tử đường ở mỗi bên của bậc thang. Khi một photphat, một đường và một bazơ hình thành một phần đính kèm, chúng sẽ tạo ra một tiểu đơn vị của DNA được gọi là nucleotide. Mỗi bazơ nitơ được giữ với nhau bằng liên kết hydro. Liên kết bazơ nitơ rất cụ thể, và mỗi bazơ chỉ có thể bắt cặp với bazơ phù hợp chính xác. Adenine và thymine kết hợp với nhau, cũng như guanine và cytosine kết hợp với nhau. Cách sắp xếp các bazơ nitơ này là vô cùng quan trọng. Sự liên kết của các cặp bazơ này xác định loại sinh vật được hình thành, cho dù đó là thực vật hay động vật. Cấu trúc của một sợi DNA giống như một chuỗi xoắn kép thuận tay phải. Sự sắp xếp hình xoắn ốc nhỏ gọn này cho phép nhiều thông tin di truyền hơn được lưu trữ trong một sợi DNA. Mục đích của các cạnh của bậc thang, chuỗi đường-photphat, là giữ cho mã di truyền theo đúng thứ tự của nó. Nếu cấu trúc này trở nên không ổn định, mã di truyền có thể bị thay đổi và các đột biến có thể phát sinh trong tế bào.
