Tanto los polímeros de ADN como los de ARN están compuestos de monómeros. Estos monómeros se denominan nucleótidos. Un nucleótido tiene cuatro partes; sin embargo, los monómeros de ADN y ARN difieren ligeramente entre sí, lo que les da a las moléculas diferentes estructuras y funciones.
Un nucleótido comprende un grupo fosfato, un azúcar de cinco carbonos y una base nitrogenada. El azúcar de cinco carbonos en el ADN es desoxirribosa, mientras que el azúcar en el ARN es ribosa. Cuatro bases nitrogenadas diferentes forman el ADN y el ARN, pero las bases difieren ligeramente. En el ADN, las bases son adenina, timina, citosina y guanina; En el ARN, las bases son las mismas, excepto que el uracilo reemplaza a la timina. La adenina y la guanina se llaman purinas; La timina, la citosina y el uracilo son pirimidinas.