Os nucleotídeos são compostos de um grupo fosfato, uma base de nitrogênio e um açúcar pentose. Essas unidades estruturais servem como blocos de construção fundamentais dos ácidos nucleicos, como o ácido desoxirribonucleico (DNA) e o ácido ribonucleico (RNA).
O DNA e o RNA têm o nome do tipo de molécula de açúcar presente em seus nucleotídeos. O componente de açúcar de cinco carbonos no DNA é chamado de desoxirribose, enquanto o açúcar pentose no RNA é conhecido como ribose.
Em um nucleotídeo de DNA, a base contendo nitrogênio pode ser um de quatro tipos: adenina, timina, citosina e guanina. A adenina e a guanina, que são caracterizadas por sua configuração de anel duplo, são classificadas como bases purinas. A citosina e a timina, que contêm uma única estrutura de anel, são categorizadas como bases de pirimidina. No RNA, a timina é substituída por uracila.