Entrambi i polimeri di DNA e RNA sono composti da monomeri. Questi monomeri sono chiamati nucleotidi. Un nucleotide ha quattro parti; tuttavia, i monomeri di DNA e RNA differiscono leggermente l'uno dall'altro, dando così alle molecole diverse strutture e funzioni.
Un nucleotide comprende un gruppo fosfato, uno zucchero a cinque atomi di carbonio e una base azotata. Lo zucchero a cinque-carbonio nel DNA è desossiribosio mentre lo zucchero nell'RNA è ribosio. Quattro diverse basi azotate formano DNA e RNA, ma le basi differiscono leggermente. Nel DNA, le basi sono adenina, timina, citosina e guanina; nell'RNA le basi sono le stesse eccetto che l'uracile sostituisce la timina. Adenina e guanina sono chiamate purine; timina, citosina e uracile sono pirimidine.