Substanțele care formează laturile scării ADN sunt grupuri de fosfat alternante și molecule de zahar dezoxiriboză. Grupările fosfatice sunt molecule anorganice formate dintr-un atom de fosfor legat chimic la mai mulți atomi de oxigen. Deoxiriboză este un tip de zahăr cu cinci atomi de carbon.
O nucleotidă liberă constă din trei grupări fosfat legate la deoxiriboză, care este apoi legată la una din cele patru baze nucleotidice: adenina, timina, guanina și citozina. Când se adaugă o nucleotidă la o catenă ADN în creștere, două dintre grupările fosfat sunt separate, lăsând grupa unică de fosfat legată la zahăr. Zaharul de deoxiriboză este similar cu zahărul din acidul ribonucleic sau ARN, dar lipsește un atom de oxigen.