Các đơn phân của ADN và ARN là các nucleotit, được tạo thành từ nhóm photphat, đường năm cacbon và bazơ nitơ. Trong ADN, các bazơ nitơ là adenin, cytosine, guanin và thymine. Trong RNA, các bazơ nitơ là adenin, guanin, cytosine và uracil.
DNA và RNA là một polyme, hoặc đại phân tử, được tạo thành từ nhiều phân tử nhỏ hơn tương tự được liên kết cộng hóa trị với nhau. Các phân tử nhỏ hơn này được gọi là monome, và các monome cụ thể khác nhau tùy thuộc vào đại phân tử (protein, cacbohydrat hoặc axit nucleic). Bởi vì DNA và RNA là axit nucleic, các đơn phân tạo thành chúng là nucleotide, là các phân tử được tạo thành từ một cơ sở nitơ, một đường năm cacbon và một nhóm phốt phát. Theo About, những nucleotide này được liên kết cộng hóa trị với nhau khi gốc nitơ của một nucleotide tương ứng với gốc nitơ của một nucleotide khác.
Theo How Stuff Works, bốn bazơ nitơ chia thành hai loại: purine và pyrimidine. Các purin có vòng đôi, và các pyrimidin có vòng đơn. Khi một nucleotide liên kết với một nucleotide khác, một cơ sở purine và một cơ sở pyrimidine kết nối với nhau. Adenine bắt cặp với thymine, và cytosine luôn bắt cặp với guanine. Sau khi chúng liên kết, các nucleotide tạo thành chuỗi xoắn kép của DNA.
