Нуклеотид – це речовина, утворена з азотистої основи, моносахариду (пентози) та залишку фосфорної кислоти. До складу нуклеотидів може входити два види пентоз – рибоза та дезоксирибоза. У РНК міститься рибоза, а в ДНК – дезоксирибоза. Азотистих основ виявлено п’ять: аденін, тимін, цитозин, гуанін і урацил.

РНК, так само як ДНК, являє собою полімер, мономерами якого є нуклеотиди. Азотисті основи трьох нуклеотидів ті самі, що входять до складу ДНК (аденін, гуанін, цитозин), четверта – урацил – присутня в молекулі РНК замість тиміну.

З хімічного погляду ДНК – довга полімерна молекула, що складається з повторюваних блоків – нуклеотидів. Кожен нуклеотид складається з азотистої основи, цукру (дезоксирибози) і фосфатної групи. Зв’язки між нуклеотидами в ланцюзі утворюються за рахунок дезоксирибози та фосфатної групи (фосфодіефірні зв’язки).

Нуклеотиди РНК складаються з цукру – рибози, до якої в положенні 1' приєднана одна з основ: аденін, гуанін, цитозин або урацил.