Les nucléotides sont les sous-unités qui composent l'ADN, et sont constitués de sous-unités encore plus petites. Les différences entre ces sous-unités résultent en des paires de bases uniques qui enregistrent l'information génétique et forment des gènes.
Un nucléotide individuel se compose d'une colonne vertébrale de sucre, d'une nucléobase contenant de l'azote et d'un groupe phosphate attaché au sucre. Le sucre contient toujours cinq atomes de carbone. Dans l'ADN, le sucre est un pentose appelé désoxyribose, tandis que dans l'ARN, il s'agit d'un pentose appelé ribose. Les côtés verticaux de la spirale d'ADN sont constitués de longues chaînes de ces sucres, attachées bout à bout. Les nucléobases constituent les barreaux.
Dans l'ADN, les nucléobases sont l'adénine, la guanine, la cytosine et la thymine. Chaque nucléotide contient une seule nucléobase qui peut être l'une de ces quatre. Les nucléotides, avec leurs différentes bases nucléiques, s'apparient toujours par paires : adénine avec thymine et guanine avec cytosine.
