De två molekylerna som växlar för att bilda ryggraden i en polynukleotidkedja är:

* socker (specifikt ett pentossocker som ribos eller deoxyribos)

* fosfat

Dessa molekyler är kopplade samman av fosfodiesterbindningar . Sockret från en nukleotid är anslutet till fosfatet i nästa nukleotid och bildar en lång kedja. De kvävehaltiga baserna (adenin, guanin, cytosin och tymin eller uracil) är fästa vid sockermolekylerna och projicerar utåt från kedjan.