Các tiểu đơn vị lặp lại tạo nên DNA được gọi là nucleotide. nucleotide là một phân tử hữu cơ giúp cung cấp cấu trúc cho cả sợi DNA và RNA.
Nucleotide bao gồm một bazơ nitơ, một nhóm phốt phát và một đường năm cacbon là ribose hoặc deoxyribose. Không có photphat, tiểu đơn vị là nucleosit. Trong cấu trúc DNA, nucleotide sử dụng đường deoxyribose. Các cơ sở cho cấu trúc DNA là adenine, thymine, cytosine hoặc guanine. Trong cấu trúc RNA, nucleotide sử dụng đường ribose và uracil thay vì thymine. Ngoài việc hình thành các sợi DNA và RNA, nucleotide là một phần quan trọng của quá trình trao đổi chất, vì chúng mang năng lượng bên trong tế bào.