دی‌ان‌ای
از لحاظ شیمیایی، دی‌ان‌ای از دو رشتهٔ بلند پلیمری با واحدهای ساختاری به‌نام نوکلئوتید تشکیل شده‌است؛ و به یک نردبان مارپیچ تشبیه می‌شود که ستون‌های نردبان گروه‌های قند و فسفات هستند، و پله‌هایش را بازهای آلی تشکیل می‌دهند که با پیوند فسفو دی‌استر به هم متصل شده‌اند؛ در پیوند فسفو دی‌استر قند یک نوکلئوتید به قند نوکلئوتید دیگر متصل می‌شود.
نوکلئوتید
با توجه به اینکه یون فسفات می‌تواند هم به کربن' ۳ و هم به کربن' ۵ متصل شود، دو نوکلئوتید از طریق یک پیوند فسفو دی استر بهم متصل می‌شوند. به این صورت که گروه هیدروکسیل یک نوکلئوتید با اولین گروه فسفات نوکلئوتید دیگر واکنش داده و پیوند فسفودی استر را بوجود می‌آورد. از آنجایی که پیوند فسفودی استر، کربن‌های'۳ و'۵ دو قند مجاور را بهم متصل می‌کند، این پیوند را پیوند'۵-'۳ فسفودی استر نیز می‌نامند. یک زنجیره در اثر اتصال پشت سر هم تعدادی۲-دزوکسی ریبونوکلئوتید به‌وسیلهٔ پیوندهای دزوکسی ریبونوکلئوتید تشکیل می‌شود.