1. Fosfaatgroep: Dit is een negatief geladen groep die nucleotiden hun zure eigenschappen geeft. Het is ook belangrijk voor de energieopslag- en overdrachtsfuncties van nucleotiden.

2. Suikergroep: Dit is een vijf-koolstofarme suiker, ribose (in RNA) of deoxyribose (in DNA). De suiker biedt de ruggengraatstructuur van het nucleotide en maakt de bevestiging van de basis mogelijk.

3. Stikstofbasis: Dit is een heterocyclische ringstructuur die stikstofatomen bevat. Er zijn vijf belangrijke soorten stikstofbases:adenine (A), guanine (G), cytosine (C), Thymine (T) en Uracil (U). De specifieke basis bevestigd aan de suiker bepaalt de identiteit van het nucleotide.

Deze drie functionele groepen zijn aan elkaar gekoppeld om een ​​enkel nucleotidemolecuul te vormen. De fosfaatgroep is bevestigd aan de 5 'koolstof van de suiker, de stikstofbasis is bevestigd aan de 1' koolstof van de suiker en de hydroxylgroep bij de 3 'koolstof van de suiker is beschikbaar voor binding aan de fosfaatgroep van het volgende nucleotide in een keten.