Os quatro tipos de nucleotídeos encontrados no DNA são guanina, citosina, adenina e timina. Estas são bases nitrogenadas e são subdivididas em purinas e pirimidinas. As purinas são adenina e guanina, e as pirimidinas são citosina e timina.
Essas quatro bases formam pares complementares no polímero de DNA, onde a guanina apenas emparelha com a citosina e a adenina se liga à timina. Existem duas ligações de hidrogênio entre a adenina e a timina e três ligações de hidrogênio entre a citosina e a guanina.
O nucleotídeo no DNA consiste em três estruturas principais, que são a desoxirribose, um grupo fosfato e uma das quatro bases nitrogenadas. A desoxirribose é um açúcar de cinco carbonos no qual os carbonos se ligam ao grupo fosfato. Essas duas estruturas formam a espinha dorsal do DNA, ou hélice de duas fitas, enquanto as bases nitrogenadas são encontradas dentro da hélice do DNA em um arranjo do tipo escada.