L'ADN est composé d'unités répétitives appelées nucléotides. Les quatre nucléotides de l'ADN sont l'adénine, la cytosine, la guanine et la thymine. L'adénine se lie à la thymine et la guanine à la cytosine.
Ces nucléotides sont constitués d'un sucre, le désoxyribose, lié à un groupe phosphate et à une base azotée. Avoir différentes bases azotées est ce qui distingue les différents nucléotides. Les purines ont deux cycles dans la base azotée tandis que les pyrimidines n'en ont qu'un. L'adénine et la guanine sont des purines, tandis que la thymine et la cytosine sont des pyrimidines. Des différences chimiques dans les groupes liés au(x) cycle(s) distinguent l'adénine et la guanine et entre la thymine et la cytosine. Les nucléotides se lient pour former la structure en double hélice de l'ADN. La liaison du désoxyribose forme l'épine dorsale de l'ADN, et les bases azotées se lient au milieu pour maintenir les deux brins d'ADN ensemble.
