Os nucleotídeos contêm ribose, encontrada no RNA, ou desoxirribose, encontrada no DNA. A desoxirribose não é sintetizada na célula, ela é produzida pela ação da enzima ribonucleotídeo redutase nos ribonucleotídeos difosfatos. A ribose é o produto da via da pentose fosfato.
Um nucleotídeo é composto de três coisas. Consiste em uma base nitrogenada composta por adenina, citosina, guanina ou timina. O nucleotídeo também contém o açúcar desoxirribose ou ribose. Finalmente, ele contém um ou mais grupos fosfato. Os nucleotídeos se unem e formam uma dupla hélice, que foi descoberta pelos cientistas Francis Crick e James Watson em 1956.