Phân tử DNA (deoxyribonucleic acid) được cấu tạo từ các đơn phân gọi là nucleotide. Mỗi nucleotide bao gồm ba thành phần chính:

1. **Base nitơ** (hoặc bazơ nitơ): Có bốn loại base nitơ trong DNA là:
- Adenine (A)
- Thymine (T)
- Cytosine (C)
- Guanine (G)

2. **Đường deoxyribose**: Đây là đường 5 carbon, kết hợp với nhóm phosphate để tạo thành xương sống của phân tử DNA.

3. **Nhóm phosphate**: Nhóm này nối kết với đường để tạo thành xương sống của DNA.

Các nucleotide liên kết với nhau thông qua hai kiểu liên kết chính:

1. **Liên kết phosphodiester**: Đây là liên kết giữa nhóm phosphate của một nucleotide với đường deoxyribose của nucleotide kế tiếp. Nó tạo thành xương sống của DNA.

2. **Liên kết hydro**: Các base nitơ của hai chuỗi DNA sẽ liên kết với nhau bằng các liên kết hydro. Adenine liên kết với Thymine thông qua 2 liên kết hydro, trong khi Cytosine liên kết với Guanine thông qua 3 liên kết hydro.

Sự kết hợp này tạo ra cấu trúc bậc hai của DNA, thường được mô tả là hình xoắn kép.