Nucleotide là các đơn vị con tạo nên DNA và được tạo thành từ các đơn vị con thậm chí còn nhỏ hơn. Sự khác biệt giữa các đơn vị con này dẫn đến các cặp bazơ duy nhất ghi lại thông tin di truyền và tạo nên gen.
Một nucleotide riêng lẻ bao gồm một gai của đường, một nucleobase chứa nitơ và một nhóm photphat gắn vào đường. Đường luôn chứa năm nguyên tử cacbon. Trong DNA, đường là một pentose được gọi là deoxyribose, trong khi trong RNA, nó là một pentose được gọi là ribose. Các mặt thẳng đứng của xoắn ốc DNA được tạo thành từ các chuỗi dài của các loại đường này, được gắn từ đầu đến cuối. Các nucleobase tạo nên các nấc thang.
Trong DNA, các nucleobase là adenine, guanine, cytosine và thymine. Mỗi nucleotide chứa một nucleobase duy nhất có thể là bất kỳ nucleobase nào trong số bốn nucleotide đó. Các nucleotide, với các nucleobase khác nhau, luôn khớp thành từng cặp: adenine với thymine và guanine với cytosine.
