DNA分子的基本骨架是：磷酸分子和脫氧核糖透過交替連接排列在分子外側構成。DNA 分子巨大，由核苷酸組成，核苷酸的含氮鹼基爲腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶及胸腺嘧啶戊糖爲脫氧核糖。
1953 年美國的沃森(James Dewey Watson)、英國的克里克與威爾金斯描述了 DNA 的結構：由一對多核苷酸鏈圍繞一個共同的中心軸盤繞構成。糖-磷酸鏈在螺旋形結構的外面，鹼基朝向裏面。兩條多核苷酸鏈透過鹼基間的氫鍵相連，形成相當穩定的組合。
DNA是一種長鏈聚合物，組成單位爲四種脫氧核苷酸，即：腺嘌呤脫氧核苷酸（dAMP ）、胸腺嘧啶脫氧核苷酸（dTMP ）、胞嘧啶脫氧核苷酸（dCMP ）、鳥嘌呤脫氧核苷酸（dGMP ）
