Les barreaux de l'échelle de l'ADN sont constitués de quatre bases azotées : adénine, thymine, cytosine et guanine. Chaque barreau de l'échelle est composé de deux des bases azotées maintenues ensemble par des liaisons hydrogène.
Le brin d'ADN est une double hélice formée par les interactions biochimiques de ses unités de base. La structure de l'ADN est toujours la même. Les bases azotées (adénine, thymine, cytosine et guanine) forment des paires qui forment les barreaux de l'échelle. Ces bases ne sont généralement désignées que par leurs premières lettres ("A", "T", "C" et "G").
L'adénine et la guanine sont les bases puriques. Ils ont une structure moléculaire à double anneau. En revanche, la thymine et la cytosine sont les bases pyrimidiques. Ils ont une structure moléculaire monocyclique. La différence entre la forme simple et double anneau contribue à la structure hélicoïdale du brin d'ADN. Les bases se lient toujours dans la même configuration : l'adénine à la thymine et la cytosine à la guanine. Ces nucléotides sont liés par deux ou trois liaisons hydrogène faibles.
Un moyen astucieux de se souvenir des paires de bases azotées du brin d'ADN consiste à mémoriser « A aime T » et « C aime G ». Ces molécules se lient toujours de cette manière pour former les barreaux de l'échelle de l'ADN.