Nucleotit được tạo thành từ nhóm photphat, đường năm vòng và bazơ nitơ. Các axit nucleic, chẳng hạn như axit deoxyribonucleic (DNA) và ribonucleic (RNA), chứa các nucleotide lặp lại. Các nucleotide liên kết với nhau để tạo thành axit nucleic bằng cách nối nhóm photphat của một nucleotide với đường của một nucleotide khác.
Nhóm phốt phát được tạo thành từ một nguyên tử phốt pho và một số nguyên tử ôxy. Nhóm phốt phát này, được gọi là nhóm phốt phát vô cơ, liên kết với một loại đường có chứa một vòng được tạo bởi năm nguyên tử cacbon. Trong DNA, đường là deoxyribose; trong RNA, đường là ribose, chứa nhiều nguyên tử oxy hơn deoxyribose.
Các bazơ nitơ được đặt tên như vậy vì mỗi hợp chất chứa một vòng chứa nitơ. Năm bazơ nitơ được tìm thấy trong tế bào người: adenine, thymine, uracil, guanine và cytosine. Adenine, thymine, guanine và cytosine tồn tại trong DNA, trong khi adenine, uracil, guanine và cytosine có trong RNA. Adenine và guanine là những phân tử lớn hơn được gọi là purine, chứa hai vòng liên kết với nhau. Thymine, cytosine và uracil là pyrimidine, nhỏ hơn purin và có một vòng duy nhất.Trong DNA, hai sợi axit nucleic được tạo thành từ các nucleotide lặp đi lặp lại xoắn quanh nhau để tạo thành một cấu trúc được gọi là chuỗi xoắn kép trông giống như một cái thang. Hai sợi liên kết với nhau bằng liên kết của hai bazơ nitơ. Khoảng không giữa hai bên của chuỗi xoắn chính xác đến mức chỉ một purine mới có thể liên kết với pyrimidine, nghĩa là adenine và thymine liên kết với nhau, trong khi chỉ cytosine và guanine mới có thể liên kết với nhau.
