Um nucleotídeo é composto de um açúcar, um fosfato e uma base nitrogenada heterocíclica. Os nucleotídeos agem como monômeros para polímeros de ácido nucleico, transportadores de energia dentro do corpo e coenzimas essenciais.
Um único nucleotídeo é referido como uma unidade mononucleotídica ou MNU. O açúcar pentose presente em um nucleotídeo é encontrado em forma de anel. Pode ser D-ribose ou 2'-desoxirribose. A forma 2'-desoxirribose carece de um hidróxido no carbono 2 'que está presente na D-ribose e, em vez disso, contém dois hidrogênios.
A ribose é encontrada no RNA e a desoxirribose é encontrada no DNA. O fosfato pode ser composto por um, dois ou três fosfatos. Pode ser um íon fosfato ou ácido fosfórico. O fosfato se liga ao carbono 3 'ou 5' do açúcar.
A base nitrogenada presente em um nucleotídeo é plana, aromática e heterocíclica. Pode ser uma purina de dois anéis, como adenina ou guanina, ou uma pirimidina de um anel, como timina, uracila e citosina. A timina é encontrada apenas no DNA, enquanto a uracila é encontrada apenas no RNA. Um nitrogênio presente na base está ligado à molécula de açúcar por meio de uma ligação N-glicosídica. As outras formas de nitrogênio criam as ligações de hidrogênio que permitem que os ácidos nucléicos formem pares de bases complementares.