Молекула ДНК состоит из двух спиралей, каждая из которых состоит из нуклеотидов. Нуклеотиды в свою очередь состоят из азотистых оснований (аденин, тимин, гуанин, цитозин), дезоксирибозы и фосфата. Связь между азотистыми основаниями обеспечивается водородными связями: аденин образует две водородные связи с тимином, а гуанин - три водородные связи с цитозином.

Связь между нуклеотидами каждой отдельной цепи ДНК обеспечивается координационными связями, образующимися между фосфатным остатком одного нуклеотида и дезоксирибозой другого. Эти связи образуют двойную спираль ДНК и обеспечивают стабильность молекулы.