Les nucléotides sont constitués d'un groupe phosphate, d'une base azotée et d'un sucre pentose. Ces unités structurelles sont les éléments constitutifs fondamentaux des acides nucléiques, tels que l'acide désoxyribonucléique (ADN) et l'acide ribonucléique (ARN).
L'ADN et l'ARN sont nommés d'après le type de molécule de sucre présente dans leurs nucléotides. Le sucre à cinq atomes de carbone de l'ADN est appelé désoxyribose, tandis que le sucre pentose de l'ARN est appelé ribose.
Dans un nucléotide d'ADN, la base azotée peut être de l'un des quatre types suivants : adénine, thymine, cytosine et guanine. L'adénine et la guanine, caractérisées par leur configuration à double cycle, sont classées comme bases puriques. La cytosine et la thymine, qui contiennent une structure cyclique unique, sont classées comme bases pyrimidiques. Dans l'ARN, la thymine est remplacée par l'uracile.
