La desoxirribosa es un monosacárido de cinco carbonos, lo que significa que es un azúcar simple que se usa para formar moléculas más grandes y complejas. Esta molécula está formada por un conjunto de átomos de carbono en forma de pentágono. Tiene forma de anillo y está compuesto por cinco átomos de carbono, diez átomos de hidrógeno y cuatro átomos de oxígeno. El ensamblaje de esta molécula es similar a otros monosacáridos, como ribosa, glucosa y fructosa.
La desoxirribosa y la ribosa son azúcares de cinco carbonos, pero se diferencian entre sí de una manera muy específica. En la ribosa, una molécula de hidroxilo (hidrógeno-oxígeno) está unida a tres de las moléculas de carbono, pero en la desoxirribosa, a uno de los carbonos en el anillo desoxi le falta un átomo de oxígeno y en su lugar solo tiene un átomo de hidrógeno. De hecho, la desoxirribosa se deriva al eliminar el oxígeno de la molécula de ribosa. Este oxígeno faltante es el factor diferenciador entre estos dos azúcares y el prefijo «de» implica un negativo, o que una molécula de ribosa es menos una molécula de oxígeno.
La desoxirribosa se encuentra en las células de todos los organismos vivos, ya que es un componente clave del ácido desoxirribonucleico (ADN). El ADN está formado por dos cadenas de nucleótidos unidos entre sí. Se forma un nucleótido cuando un azúcar de 5 carbonos se une a un grupo fosfato y una base que contiene nitrógeno. Los nucleótidos pueden tener un azúcar desoxirribosa o ribosa como el azúcar de 5 carbonos, y dependiendo del azúcar que se use, el ácido nucleico que se forma será ADN o ácido ribonucleico (ARN).
Cuando se forma un nucleótido, una base orgánica, como adenina, timina, guanina o citosina, se une al primer carbono de la forma del pentágono de la desoxirribosa, mientras que el grupo fosfato se une al quinto carbono. Los nucleótidos se unen entre el tercer y quinto carbonos de las moléculas de desoxirribosa. Este método de unión crea una cadena de nucleótidos que tiene todas las bases en el mismo lado de la cadena.
Cuando el ADN forma su estructura de doble hélice, se forman enlaces entre bases complementarias de dos cadenas de nucleótidos. La adenina y la timina se unen a través de dos enlaces de hidrógeno y el par de guanina y citosina a través de tres enlaces de hidrógeno. Se cree que el hecho de que la molécula de hidroxilo fue reemplazada por un átomo de hidrógeno es lo que le da a la desoxirribosa la forma correcta para permitir que se forme la estructura de las moléculas de ADN. Esto le da a la hélice fuerza y flexibilidad para compactar la información importante en el área pequeña de la célula. El código que se forma debido a la unión de los nucleótidos para formar la cadena de ácido nucleico es lo que proporciona la información genética a la célula.