O DNA é feito de unidades repetidas chamadas nucleotídeos. Os quatro nucleotídeos do DNA são adenina, citosina, guanina e timina. A adenina se liga com a timina e a guanina com a citosina.
Esses nucleotídeos são feitos de um açúcar, desoxirribose, que está ligado a um grupo fosfato e uma base nitrogenada. Ter diferentes bases nitrogenadas é o que distingue os diferentes nucleotídeos. As purinas têm dois anéis na base nitrogenada, enquanto as pirimidinas têm apenas um. Adenina e guanina são purinas, enquanto timina e citosina são pirimidinas. As diferenças químicas nos grupos ligados ao (s) anel (es) distinguem entre adenina e guanina e entre timina e citosina. Os nucleotídeos se ligam para formar a estrutura de dupla hélice do DNA. A ligação da desoxirribose forma a espinha dorsal do DNA, e as bases nitrogenadas se unem no meio para manter as duas fitas do DNA juntas.