* stikstof is een sleutelcomponent van DNA: DNA bestaat uit nucleotiden, waaronder stikstofbasen. Stikstof is daarom een fundamentele bouwsteen van DNA.

* isotopen van stikstof zijn gemakkelijk te onderscheiden: 14N is de meest voorkomende isotoop van stikstof, terwijl 15N een zwaardere, stabiele isotoop is. Met dit verschil in massa kunnen ze worden gescheiden met behulp van dichtheidsgradiëntcentrifugatie, een techniek die moleculen scheidt op basis van hun dichtheid.

* stikstof wordt gemakkelijk opgenomen in DNA: Cellen kunnen gemakkelijk stikstof uit hun omgeving opnemen en deze in hun DNA opnemen tijdens replicatie.

* stikstofisotopen veranderen de DNA -structuur niet significant: De zwaardere isotoop 15N verandert de chemische eigenschappen van DNA niet significant. Dit zorgt ervoor dat het experiment zich richt op replicatie en niet op mogelijke structurele veranderingen veroorzaakt door de isotoop.

Andere elementen hadden kunnen worden gebruikt, maar ze zouden niet hetzelfde niveau van duidelijkheid of gemak van experimenten hebben geboden:

* waterstof: Hoewel waterstof ook een belangrijke component van DNA is, is het verschil in massa tussen zijn isotopen (deuterium en tritium) niet zo significant als bij stikstof, waardoor scheiding uitdagender wordt.

* koolstof: Hoewel koolstof een ander belangrijk onderdeel van DNA is, zijn de isotopen van koolstof (12c en 14c) moeilijk te onderscheiden met behulp van dichtheidsgradiëntcentrifugatie.

* Phosporus: Hoewel fosfor aanwezig is in het fosfaatbackbone van DNA, zijn de isotopen niet zo gemakkelijk opgenomen in DNA als stikstofisotopen.

Daarom boden stikstofisotopen de perfecte combinatie van eigenschappen om Meselson en Stahl in staat te stellen hun elegante experiment uit te voeren en de semi-conservatieve aard van DNA-replicatie aan te tonen.