DNA merdiveninin basamakları, tamamlayıcı azotlu baz çiftlerinden yapılır. DNA dört farklı azotlu baz içerir: adenin, timin, sitozin ve guanin. Azotlu bazlar, purinlere ve pirimidinlere bölünür; DNA molekülünün her basamağı birbirine bağlanmış bir purin ve bir pirimidin içerir.
Pürinler adenin ve guanindir; pirimidinler timin ve sitozindir. Pürinler pirimidinlerden daha büyüktür; bu nedenle, her birinin yalnızca biri bir basamağa sığabilir. Baz eşleştirme kuralları adenin ile timinin ve guaninin sitozin ile bağlarının çift olduğunu belirtir.
DNA merdiveninin yanlarında değişken şeker ve fosfat molekülleri bulunur. Azotlu bazlar, merdivenin kenarlarına, şeker molekülü üzerindeki bir karbon atomu vasıtasıyla bağlanır. Bir şeker molekülüne bağlı azotlu bir baz ihtiva eden kompleksin nükleosit denir. Şeker molekülü, fosfat molekülü ve azotlu bazın bağlanmasından kaynaklanan komplekse nükleotit denir. Tekrarlayan nükleotit alt birimleri, DNA molekülünün her bir tarafını oluşturur.
