Le due molecole che si alternano per formare la spina dorsale di una catena di polinucleotidi sono:

* Sugar (in particolare, uno zucchero pentosio come ribosio o deossiribosio)

* fosfato

Queste molecole sono collegate insieme da legami fosfodiesterici . Lo zucchero di un nucleotide è collegato al fosfato del prossimo nucleotide, formando una catena lunga. Le basi azotate (adenina, guanina, citosina e timina o uracile) sono attaccate alle molecole di zucchero e proiettano verso l'esterno dalla catena.