DNA is een polymeer van een heel lange keten van nucleotiden. Elke nucleotide bestaat uit een desoxyribose (suiker), een fosfaatgroep en een stikstofbase. Terwijl de suiker en de fosfaatgroep in het hele DNA altijd dezelfde zijn, komen er vier verschillende stikstofbasen voor: adenine (A), thymine (T), guanine (G) en cytosine (C). Aan elke desoxyribose is een stikstofbase verbonden. De desoxyribosemoleculen zijn onderling met elkaar verbonden door de fosfaatgroepen.
DNA bestaat uit twee hele lange ketens van nucleotiden. Tegenover base A in de ene keten ligt altijd een base T in de andere keten; tegenover base C ligt altijd een base G dit word ook wel complementaire basen genoemd. De basen worden onderling met elkaar verbonden door waterstofbruggen.
Het O-atoom van desoxyribose ligt in de ene keten de ene kant uit gericht en in de andere keten de andere kant uit gericht. Dit heeft te maken met hoe de afzonderlijke nucleotiden bij de vorming van het DNA aan elkaar gekoppeld worden (altijd in de richting van het 5’ C-atoom van desoxyribose naar het 3’ C-atoom van desoxyribose