Los enlaces fosfodiéster son esenciales para la vida, pues son los responsables del esqueleto de las hebras de ADN y ARN.
[1] Tanto en el ADN como en el ARN, el enlace fosfodiéster es el vínculo entre el átomo de carbono 3' y el carbono 5' del azúcar ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN.
Los grupos fosfato del enlace fosfodiéster tienen una alta carga negativa.
Esta repulsión obliga a los fosfatos a posicionarse en los lados opuestos de las hebras de ADN y está neutralizada por las proteínas histonas, iones metálicos y poliaminas.
Para que los enlaces fosfodiéster se formen y los nucleótidos se unan, las formas tri- o di-fosfatos de los nucleótidos se separan para donar la energía requerida para dirigir la reacción enzimáticamente canalizada.