I blocchi costitutivi del DNA sono chiamati nucleotidi. I nucleotidi sono costituiti da uno zucchero a cinque atomi di carbonio, una base azotata e un fosfato. La base azotata può essere adenina, citosina, guanina e timina, che sono spesso mostrate su modelli di DNA come le lettere A, C, G e T.
Le basi sono suddivise in due gruppi, le purine e la pirimidina. Il gruppo purine è costituito da adenina e guanina. Questo gruppo ha una struttura a doppio anello, che li rende molto facili da distinguere dall'altro gruppo. Il gruppo pirimidinico è costituito da basi di timina e citosina. Gli zuccheri e il fosfato costituiscono la spina dorsale del DNA a doppia elica, lasciando le basi essenzialmente a creare passaggi della scala del DNA. Il modo in cui le basi si incastrano all'interno della doppia elica è molto specifico. Un adenina può associarsi solo con una timina e una guanina solo con una citosina. Questo specifico stile di accoppiamento mantiene uguale la larghezza di ogni coppia. Le coppie sono tenute insieme da legami di idrogeno deboli, che si rompono facilmente quando il DNA viene decompresso per la traduzione. Una volta decompresso, il DNA può essere riprodotto e le informazioni contenute nelle coppie di basi vengono condivise tramite l'mRNA, iniziando il processo di replicazione del DNA.
