Deoksiribosa adalah monosakarida lima karbon, yang berarti bahwa itu adalah gula sederhana yang digunakan untuk membentuk molekul yang lebih besar dan lebih kompleks. Molekul ini terdiri dari rakitan atom karbon berbentuk segi lima. Ini berbentuk cincin dan terdiri dari lima atom karbon, sepuluh atom hidrogen dan empat atom oksigen. Perakitan molekul ini mirip dengan monosakarida lain, seperti ribosa, glukosa dan fruktosa.
Deoksiribosa dan ribosa keduanya gula lima karbon, namun mereka berbeda satu sama lain dalam satu cara yang sangat spesifik. Dalam ribosa, molekul hidroksil (hidrogen-oksigen) melekat pada tiga molekul karbon, tetapi dalam deoksiribosa, salah satu karbon dalam cincin deoksi kehilangan atom oksigen dan hanya memiliki atom hidrogen yang terikat padanya. Faktanya, deoksiribosa diturunkan dengan mengeluarkan oksigen dari molekul ribosa. Oksigen yang hilang ini adalah faktor pembeda antara kedua gula ini dan awalan “de” menyiratkan negatif, atau bahwa molekul ribosa kurang satu molekul oksigen.
Deoksiribosa ditemukan dalam sel semua organisme hidup, karena merupakan komponen kunci dari asam deoksiribonukleat (DNA). DNA terdiri dari dua rantai nukleotida yang terikat bersama. Sebuah nukleotida terbentuk ketika ikatan gula 5-karbon ke gugus fosfat dan basa yang mengandung nitrogen. Nukleotida dapat memiliki gula deoksiribosa atau ribosa sebagai gula 5-karbon, dan tergantung pada gula mana yang digunakan, asam nukleat yang terbentuk akan berupa DNA atau asam ribonukleat (RNA).
Ketika nukleotida terbentuk, basa organik, seperti adenin, timin, guanin atau sitosin, berikatan dengan karbon pertama bentuk pentagon deoksiribosa, sedangkan gugus fosfat terikat pada karbon kelima. Nukleotida kemudian berikatan bersama antara karbon ketiga dan kelima dari molekul deoksiribosa. Metode ikatan ini menciptakan rantai nukleotida yang memiliki semua basa pada sisi rantai yang sama.
Ketika DNA membentuk struktur heliks ganda, ikatan terbentuk antara basa komplementer dari dua rantai nukleotida. Adenin dan timin bergabung bersama melalui dua ikatan hidrogen dan pasangan guanin dan sitosin melalui tiga ikatan hidrogen. Diperkirakan bahwa fakta bahwa molekul hidroksil digantikan oleh atom hidrogen adalah yang memberi deoksiribosa bentuk yang tepat untuk memungkinkan struktur molekul DNA terbentuk. Ini memberikan kekuatan heliks serta fleksibilitas untuk memadatkan informasi penting ke dalam area kecil sel. Kode yang terbentuk karena ikatan nukleotida untuk membentuk rantai asam nukleat inilah yang memberikan informasi genetik ke sel.