การเชื่อมต่ของนิวคลีโอไทด์ เกิดจากการสร้าง พันธะฟอสโฟไดเอสเทอร์ (phosphodiester bond) ระหว่างหมู่ฟอสเฟตที่คาร์บอนตำแหน่งที่ 5 ของน้ำตาลในนิวคลีโอไทด์หนึ่ง กับ หมู่ไฮดรอกซิลที่คาร์บอนตำแหน่งที่ 3 ของน้ำตาลในอีกนิวคลีโอไทด์หนึ่ง เมื่อหลายๆนิวคลีโอไทด์มาเชื่อมกัน จะเกิดเป็นสายพอลีนิวคลีโอไทด์