El ADN está formado por unidades de repetición llamadas nucleótidos. Los cuatro nucleótidos en el ADN son adenina, citosina, guanina y timina. La adenina se une a la timina y la guanina se une a la citosina.
Estos nucleótidos están hechos de un azúcar, desoxirribosa, que está unido a un grupo fosfato y una base nitrogenada. Tener diferentes bases nitrogenadas es lo que distingue entre diferentes nucleótidos. Las purinas tienen dos anillos en la base nitrogenada, mientras que las pirimidinas solo tienen uno. La adenina y la guanina son purinas, mientras que la timina y la citosina son pirimidinas. Las diferencias químicas en los grupos unidos al (a los) anillo (s) distinguen entre la adenina y la guanina y entre la timina y la citosina. Los nucleótidos se unen para formar la estructura de doble hélice del ADN. El enlace de desoxirribosa forma el esqueleto del ADN, y las bases nitrogenadas se unen en el medio para mantener juntas ambas cadenas de ADN.