Polümeeris moodustuvad sidemed nukleotiidi fosforhappejääkide ja desoksüribooside 3' süsinikuaatomite vahel. Seega moodustavad fosforhappejäägid ja desoksüriboosid DNA ahela nn suhkur-fosfaat selgroo, mille küljes paiknevad glükosiidsidemetega erinevad lämmastikalused. Tänu sellisele keemilise kompositsioonile omavad DNA ahelad suunda. Ühes DNA ahela otsas on desoksüriboosilt pärinev vaba hüdroksüülrühm, mis on molekuli 3’ ots. Ahela teises otsas paikneb vaba fosfaatrühm, mis on molekuli 5’ ots. Ahel suunaga 5’→3’ on komplementaarne ahelaga, mille suund on 3’→5’. DNA suunalisus on eluliselt oluline paljudes raku protsessides, näiteks DNA replikatsioon toimib vaid teatud suunas. Kõikide nukleiinhapete süntees toimub rakus suunas 5’→3’, sest uued monomeerid lisatakse dehüdratsiooni reaktsiooniga 3’ otsale, reaktsioonimehhanism kasutab nukleofiilina 3’ hüdroksüülrühma.