Найменування атомів вуглецю в нуклеотидах (виходячи з нумерації атомів вуглецю в молекулі цукру пентози) дає початок двом кінцям – 5' і 3 ' (вимовляються як п’ять-штрих і три-штрих, англ. five prime end, three prime end).
Таким чином, у ланцюгів молекули ДНК, а також у всіх видів РНК, є два кінці – 3` і 5`. При цьому у дволанцюжкової ДНК орієнтація двох ланцюгів відносно один одного у складі молекули різна: в одного ланцюга ДНК 3`-кінець розташований зліва, а 5`-кінець – справа, а в іншого – навпаки.
Зв’язок між нуклеотидами 3`-5`- фосфодіефірний. Зв’язок утворюється між 3´-ОН-групою залишку дезоксирибози одного нуклеотиду і 5´-залишком фосфорної кислоти іншого. У молекули є 3´-кінець і 5´-кінець. одного полінуклеотидного ланцюга.
У ланцюжках ДНК ці нуклеотиди розташовуються паралельно один одному строгими парами: аденін тільки з тиміном, а гуанін тільки з цитозином. Необхідно підкреслити, що молекула дезоксирибонуклеїнової кислоти ні цілком, ні частково не може (або не повинна) покинути меж ядра.