Une chaîne rigide d'alternance de sucres désoxyribose et de phosphates constitue les côtés de l'échelle de l'ADN. Les barreaux de l'échelle de l'ADN sont constitués de quatre bases azotées.
L'adénine, la guanine, la thymine et la cytosine sont les quatre bases azotées qui sont attachées à une molécule de sucre de chaque côté de l'échelle. Lorsqu'un phosphate, un sucre et une base forment un attachement, ils créent une sous-unité d'ADN appelée nucléotide. Chaque base azotée est maintenue par une liaison hydrogène. La liaison à base d'azote est très spécifique et chaque base ne peut s'apparier qu'avec la base correctement correspondante. L'adénine et la thymine s'apparient, tout comme la guanine et la cytosine s'apparient. La façon dont ces bases azotées sont disposées est extrêmement importante. L'alignement de ces paires de bases détermine le type d'organisme en formation, qu'il s'agisse d'une plante ou d'un animal. La structure d'un brin d'ADN ressemble à une double hélice droite. Cette disposition hélicoïdale compacte permet de stocker davantage d'informations génétiques dans un seul brin d'ADN. Le but des côtés de l'échelle, la chaîne sucre-phosphate, est de maintenir le code génétique dans son ordre approprié. Si cette structure devient instable, le code génétique peut être altéré et des mutations peuvent survenir dans la cellule.