糖-磷酸骨架（sugar-phosphate backbone）

回到雙螺旋那架擰起來的繩梯。資訊坐在橫檔上，但必須有什麼東西把這些橫檔排成一列、並防止整個結構散架——那個東西就是兩條長長的側邊扶手。糖-磷酸骨架正是這條扶手：一條結實、重複的鏈，沿著每一條 DNA 鏈的全長延伸，賦予這個分子以物理結構。

扶手上的每一節，都是一個去掉了鹼基的核苷酸——也就是一個糖分子（去氧核糖）連著一個磷酸基團。一個單元的磷酸連到下一個單元的糖上，如此一遍又一遍，形成一條不間斷的鏈：糖、磷酸、糖、磷酸。攜帶資訊的鹼基（A、T、G、C）懸掛在這些糖上、朝內指向配對的另一條鏈。由於這條鏈上的化學鍵是強健的共價鍵，骨架因而牢固；而中間的鹼基靠的是較弱、可以被拉開的氫鍵。

這種分工正是關鍵所在：骨架是耐用、通用的框架，在每一段 DNA 中都一模一樣；而鹼基才是可變的資訊。磷酸基團還帶有負電荷，這讓 DNA 成為一種酸，並使它能被電場拖動——這正是凝膠電泳的基礎。又因為骨架有明確的方向（詳見「反平行鏈」），細胞才能分辨該往哪個方向讀。