Două componente fac coloana vertebrală a ADN-ului, fiind molecule de deoxi-riboză și fosfat. Aceste molecule se leagă într-un model eșalonat în care moleculele de deoxi-riboză și fosfat se urmează unul pe altul, de fermoar. Deoxi-riboza este un tip de moleculă de zahăr în care moleculele de adenină, guanină, citozină și timină atașează o legătură covalentă. Moleculele de fosfat se leagă cu molecula de deoxi-riboză care acționează ca ancore în ADN.
Structura unei molecule de deoxi-riboză este de cinci atomi de carbon într-un inel cu atomi de oxigen sau molecule de oxigen și hidrogen care se atașează la carbon. Deoxi-riboza are un atom de oxigen mai mic decât riboza, care este una dintre diferențele dintre ADN și ARN. Atomii fosforului și oxigenului cu molecule de oxigen și hidrogen cuprind elementele unei molecule de fosfat în ADN. Carbonul, hidrogenul, oxigenul și fosforul, în cantitatea și combinația potrivite, este tot ce este necesar pentru ca natura să creeze o coloană vertebrală pentru ADN.
Știința explică modul în care moleculele deoxi-ribozei și fosforului rămân împreună ca legăturile fosfodiesterului 3 și 5. Aceasta este pur și simplu o modalitate de urmărire a moleculelor de fosfat și deoxi-riboză în care 5 se termină cu un fosfat și 3 se termină cu o moleculă de deoxi-riboză. Această legătură este adevărată în toate moleculele de ADN.