基不同的脱氧核糖核苷酸构成的，这四种碱基即：腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）和胸腺嘧啶（T）。一个核苷酸可以是一磷酸、二磷酸或者三磷酸的，也就是说，一个脱氧核糖连接着一个、两个或者三个磷酸基团。每条单链中相邻的脱氧核糖核苷酸都通过化学反应生成磷酸二酯键相连接，以此形成了DNA双螺旋结构中由磷酸基团和脱氧核糖组成的骨架，而骨架里面即是碱基对。两条单链之间的核苷（即碱基）通过氢键形成碱基对相连。一般情况下，A只与T相连，而C只与G相连。DNA链是具有方向性的，对于DNA的一条单链来说，它的两个末端分