Bazơ nitơ là loại phân tử sinh học chứa guanin, adenin, cytosine và thymine. Các bazơ nitơ này kết hợp với đường năm cacbon và nhóm photphat để tạo thành axit nucleic như DNA và RNA.
Guanine và adenine thuộc nhóm purine, trong khi thymine và cytosine là pyrimidine. Sự khác biệt chính giữa hai loại bazơ nitơ là cấu trúc vòng của chúng: Purine có hai vòng, trong khi pyrimidine có một vòng duy nhất.
Các bazơ nội sinh tạo nên các nấc thang của cấu trúc bậc thang DNA. Các quy tắc kết đôi bazơ của Chargaff quy định rằng hai bazơ bắt cặp với nhau - một purin với một pyrimidine. Trong DNA, adenine thường bắt cặp với thymine và cytosine kết nối với guanine. Hai nhân purin không thể kết hợp với nhau bởi vì bậc thang kết quả sẽ quá dài; trong cùng một mạch, hai pyrimidine không thể bắt cặp vì khi đó bậc sẽ quá ngắn. Một purine và pyrimidine bắt cặp do kết quả của các liên kết hydro. Ở người, tỷ lệ tương đối của adenine và thymine lớn hơn so với cytosine và guanine; những tỷ lệ này cũng đúng với nhiều sinh vật nhân chuẩn.
DNA có các tiểu đơn vị được gọi là nucleotide. Mỗi nucleotide bao gồm một nhóm phosphate, đường deoxyribose và một cơ sở nitơ. Các phân tử đường và phốt phát xen kẽ được liên kết cộng hóa trị tạo nên xương sống của chuỗi xoắn kép DNA. Một nucleoside chỉ bao gồm phần đường được liên kết với một bazơ nitơ.
