Les trois composants qui composent un nucléotide sont une molécule de sucre, une molécule de phosphate et l'une des quatre bases azotées. Ces trois composants forment la forme en double hélice de l'ADN.
Un nucléotide est une unité structurelle de base des acides nucléiques, tels que l'ADN et l'ARN. La molécule de sucre est soit le ribose, soit le désoxyribose, et les bases sont l'adénine, la cytosine, la guanine et la thymine. Ces trois composants s'emboîtent dans une forme de double hélice.
L'adénine et la guanine sont des bases puriques qui ont une structure à double cycle. La cytosine et la thymine sont des bases pyrimidiques qui ont une structure cyclique unique. Une base purique s'apparie toujours à une base pyrimidique. Il s'ensuit qu'une molécule de thymine ne s'apparie qu'avec une molécule d'adénine et qu'une molécule de guanine s'apparie uniquement avec une molécule de cytosine.
La structure des bases azotées d'un nucléotide a aidé le biologiste James Watson et le physicien Francis Crick à déterminer la structure en double hélice, ou forme d'échelle torsadée, de l'ADN en 1953. Les composants sucre et phosphate forment les deux longs brins de l'échelle. Les paires de bases, adénine et thymine ou cytosine et guanine, constituent les barreaux de l'échelle.
