Embora não se soubesse como era a estrutura do DNA, seus blocos de construção já eram conhecidos há muitos anos. O DNA é um polímero.Suas unidades são os nucleotídeos, e o polímero é conhecido como um polinucleotídeo. Cada nucleotídeo consiste de um açúcar, uma base nitrogenada ligada ao açucar, e um grupo fosfato. Existem quatro tipos de nucleotídeos diferentes que diferem na sua base nitrogenada. Os quatros nucleotídeos são denominados por uma letra:

A deoxiribose contém 5 carbonos e 3 oxigênios. Os átomos de carbono são numerados 1', 2', 3', 4', e 5' para distinguir dos átomos do anel das pirimidinas e purinas.

Todos os nucleotídeos na cadeia de DNA têm a mesma orientação relativa. Na extremidade 5' da cadeia um grupo fosfato está presente e, na extremidade 3', um grupo OH. As cadeias polinucleotídicas são por convenção, representadas na orientação 5'® 3' e apenas as letras indicativas das bases nitrogenadas são representadas.

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