DNR ar RNR karkasą sudaro fosforo rūgšties liekanomis sujungtos deoksiribozės (DNR) ar ribozės, o PNR atveju – peptidiniais ryšiais sujungti N-(2-aminoetil)-glicinai. Heterociklinės bazės prie PNA karkaso prijungtos per metileninę -CH2- grupę. Nors pati PNR gamtoje natūraliai neaptinkama, jos struktūrinis vienetas (N-(2-aminoetil)-glicinas) sintetinamas melsvadumblių.