Le basi azotate sono la classe di molecole biologiche a cui appartengono guanina, adenina, citosina e timina. Queste basi azotate si combinano con uno zucchero a cinque-carbonio e un gruppo fosfato per formare acidi nucleici come il DNA e RNA.
La guanina e l'adenina appartengono alle purine, mentre la timina e la citosina sono pirimidine. Una grande differenza tra i due tipi di basi azotate è la loro struttura ad anello: le purine hanno due anelli, mentre le pirimidine hanno un singolo anello.
Le basi azotate costituiscono i pioli della struttura della scala del DNA. Le regole di accoppiamento di Chargaff dettano che due basi si accoppiano l'una con l'altra - una purina a una pirimidina. Nel DNA, l'adenina di solito si accoppia con timina e la citosina si collega alla guanina. Due purine non possono unirsi insieme perché il rung risultante sarebbe troppo lungo; nello stesso modo, due pirimidine non possono essere accoppiate perché il piolo sarebbe troppo corto. Una purina e una pirimidina si accoppiano come risultato dei legami a idrogeno. Nell'uomo le proporzioni relative di adenina e timina sono maggiori di quelle della citosina e della guanina; queste proporzioni valgono anche per molti eucarioti.
Il DNA ha subunità chiamate nucleotidi. Ogni nucleotide è costituito da un gruppo fosfato, lo zucchero desossiribosio e una base azotata. Le molecole di zucchero e fosfato alternate legate legano covalentemente la spina dorsale della doppia elica del DNA. Un nucleoside consiste solo della porzione di zucchero legata ad una base azotata.