对于单个核苷酸来说,其5‘端是磷酸基团,3’端是羟基.对于一个正在合成的DNA子链来说,由于5‘末端的磷酸基团有三个磷酸,位阻较大,所以不能由3’到5‘复制,只能以3’端羟基为起点,在合成DNA链时反应除去游离核苷酸上的两个磷酸集团,生成3‘-5’磷酸二酯键.即对于正在合成的子链来说是从5‘到3’方向的,对于模板链来说复制时3‘到5’方向的.
生物学中：
1、氢键连接的是DNA中（部分呈双链结构的RNA，比如tRNA）互补的碱基；
2、二硫键连接的是蛋白质分子的氨基酸残基，维持蛋白质的空间结构；
3、磷酸二酯键连接的是核酸中的核苷酸（DNA、RNA中均有分布）。
酯键的结构式是-COOR（R一般为烷基等其他非H基团）。
羧酸衍生物中酯的官能团，-COOR（R一般为烷基等其他非H基团），酯基主要发生水解反应。
酯是中性物质。低级一元酸酯在水中能缓慢水解成羧酸和醇。酯的水解比酰氯、酸酐困难，须用酸或碱催化。许多天然的脂肪、油或蜡经水解可制得相应的羧酸，油脂碱性水解生成的高级脂肪酸钠就是肥皂，酯的醇解反应是酯中的烷氧基被另一醇的烷氧基所置换的反应，反应须在酸或碱催化下进行，此反应常用于从一类酯转变成另一类酯。酯可被催化还原成两分子醇，应用最广的催化剂是铜铬氧化物，反应在高温高压下进行，分子中如含有碳碳双键，可同时被还原。此反应广泛用于油脂的氢化。酯与格氏试剂反应，可合成具有两个相同取代基的三级醇。
酯主要由羧酸与醇直接反应制得：
RCOOH+R′OH－－－→RCOOR′+H2O这一反应在室温下进行时速率很慢，在酸的催化下可大大加速。酯化反应是一个平衡反应，为了提高酯的产率，常用共沸蒸馏或加脱水剂（浓硫酸等）把反应生成的水去掉，也可在反应时加过量的酸或醇；适度加热将生成的酯蒸出，使反应向产物方向移动。酯还可用酰卤或酸酐与醇反应，或由羧酸盐与卤代烃反应制得。
氢键是化学键中比较容易断裂的键，举例说共价键如果是绳子连在一起的话，氢键相当于磁铁吸在一起。故，当磷酸二酯键断裂后，氢键会自然断裂。
磷酸二酯键（phosphodiesterlinkage）一种化学基团，指一分子磷酸与两个醇（羟基）酯化形成的两个酯键。该酯键成了两个醇之间的桥梁。例如一个核苷的3ˊ羟基与另一个核苷的5ˊ羟基与同一分子磷酸酯化，就形成了一个磷酸二酯键。
脱氧核糖与磷酸之间连接的键为磷酸二酯键。