Las dos moléculas que forman los lados de la escalera de ADN son fosfatos y un azúcar llamada desoxirribosa. La desoxirribosa se une al grupo fosfato mediante un enlace llamado enlace fosfodiéster.
Los grupos fosfato se alternan con la desoxirribosa para formar los lados de la escalera de ADN. Los grupos fosfato también se llaman fosfatos inorgánicos. Los grupos fosfato comprenden un átomo de fósforo unido a cuatro átomos de oxígeno. Uno de los átomos de oxígeno en el fosfato forma un enlace con uno de los carbonos de la desoxirribosa. La desoxirribosa y el azúcar ribosa estrechamente relacionado de las moléculas de ARN se denominan azúcares pentosa porque cada una contiene un anillo con cinco átomos de carbono.
Los peldaños de ADN están formados por bases que contienen nitrógeno. Estos "peldaños" se conectan a las porciones de desoxirribosa de los lados de la molécula de ADN. El grupo fosfato, la desoxirribosa y una base forman juntos un nucleótido.