Deoksiriboza je monosaharid s pet ugljika, što znači da je to jednostavan šećer koji se koristi za stvaranje većih, složenijih molekula. Ova molekula se sastoji od sklopa ugljikovih atoma u obliku peterokuta. Prstenastog je oblika i sastoji se od pet atoma ugljika, deset atoma vodika i četiri atoma kisika. Sastav ove molekule sličan je drugim monosaharidima, kao što su riboza, glukoza i fruktoza.
Deoksiriboza i riboza su šećeri s pet ugljika, ali se međusobno razlikuju na jedan vrlo specifičan način. U ribozi, molekula hidroksila (vodik-kisik) vezana je za tri molekule ugljika, ali u dezoksiribozi, jednom od ugljika u deoksi prstenu nedostaje atom kisika i umjesto toga ima samo atom vodika vezan za njega. Zapravo, deoksiriboza se dobiva uklanjanjem kisika iz molekule riboze. Ovaj nedostatak kisika je faktor razlikovanja između ova dva šećera, a prefiks “de” implicira negativan, odnosno da je molekula riboze manja od jedne molekule kisika.
Deoksiriboza se nalazi u stanicama svih živih organizama, jer je ključna komponenta deoksiribonukleinske kiseline (DNK). DNK se sastoji od dva lanca nukleotida povezanih zajedno. Nukleotid nastaje kada se šećer s 5 ugljika veže na fosfatnu skupinu i bazu koja sadrži dušik. Nukleotidi mogu imati ili deoksiribozu ili ribozu kao šećer s 5 ugljika, a ovisno o tome koji se šećer koristi, nukleinska kiselina koja se stvara bit će ili DNK ili ribonukleinska kiselina (RNA).
Kada se formira nukleotid, organska baza, kao što je adenin, timin, gvanin ili citozin, veže se za prvi ugljik peterokutnog oblika deoksiriboze, dok je fosfatna skupina vezana za peti ugljik. Nukleotidi se zatim međusobno vežu između trećeg i petog ugljika molekula deoksiriboze. Ova metoda vezivanja stvara nukleotidni lanac koji ima sve baze na istoj strani lanca.
Kada DNK formira svoju strukturu dvostruke spirale, veze se stvaraju između komplementarnih baza dvaju lanaca nukleotida. Adenin i timin se spajaju kroz dvije vodikove veze, a gvanin i citozin se spajaju kroz tri vodikove veze. Smatra se da je činjenica da je hidroksilna molekula zamijenjena atomom vodika ono što deoksiribozi daje pravi oblik kako bi se omogućilo formiranje strukture DNA molekula. To daje snagu spirale kao i fleksibilnost za sabijanje važnih informacija u malo područje ćelije. Kod koji nastaje zbog vezanja nukleotida koji čine lanac nukleinske kiseline je ono što daje genetske informacije stanici.