Cả polyme DNA và RNA đều được cấu tạo từ các đơn phân. Các đơn phân này được gọi là nucleotit. Một nucleotide có bốn phần; tuy nhiên, các đơn phân của ADN và ARN hơi khác nhau, do đó tạo cho các phân tử cấu trúc và chức năng khác nhau.
Một nucleotide bao gồm một nhóm phốt phát, một đường năm cacbon và một bazơ nitơ. Đường năm carbon trong DNA là deoxyribose trong khi đường trong RNA là ribose. Bốn bazơ nitơ khác nhau tạo nên DNA và RNA, nhưng các bazơ khác nhau một chút. Trong DNA, các bazơ là adenine, thymine, cytosine và guanine; trong RNA, các bazơ giống nhau ngoại trừ uracil thay thế thymine. Adenine và guanine được gọi là purine; thymine, cytosine và uracil là pyrimidine.