De bouwstenen bestaande uit suikerfosfaat en stikstofbase worden nucleotiden genoemd. Nucleotiden zijn de structurele basiseenheden van nucleïnezuren (DNA en RNA). Elke nucleotide bestaat uit:

- Een stikstofhoudende base (een purine of pyrimidine)

- Een suiker met vijf koolstofatomen (ribose of deoxyribose)

- Een fosfaatgroep

De stikstofbasen worden in twee typen ingedeeld:purines en pyrimidines. Purines omvatten adenine (A) en guanine (G), terwijl pyrimidines thymine (T), cytosine (C) en uracil (U) omvatten. Uracil wordt aangetroffen in RNA, terwijl thymine wordt aangetroffen in DNA.

Nucleotiden zijn met elkaar verbonden om polynucleotideketens te vormen, die de bouwstenen zijn van nucleïnezuren. De sequentie van nucleotiden langs de polynucleotideketen bepaalt de genetische informatie die in het nucleïnezuur wordt gecodeerd.