Les polymères d'ADN et d'ARN sont composés de monomères. Ces monomères sont appelés nucléotides. Un nucléotide a quatre parties ; cependant, les monomères d'ADN et d'ARN diffèrent légèrement les uns des autres, donnant ainsi aux molécules des structures et des fonctions différentes.
Un nucléotide comprend un groupe phosphate, un sucre à cinq carbones et une base azotée. Le sucre à cinq carbones de l'ADN est le désoxyribose, tandis que le sucre de l'ARN est le ribose. Quatre bases azotées différentes composent l'ADN et l'ARN, mais les bases diffèrent légèrement. Dans l'ADN, les bases sont l'adénine, la thymine, la cytosine et la guanine ; dans l'ARN, les bases sont les mêmes sauf que l'uracile remplace la thymine. L'adénine et la guanine sont appelées purines; la thymine, la cytosine et l'uracile sont des pyrimidines.