Lunghe catene di nucleotidi sono chiamate acidi nucleici. Due tipi di acidi nucleici si trovano negli organismi: acido desossiribonucleico e acido ribonucleico. Il DNA consiste di due catene nucleotidiche legate e avvolte l'una attorno all'altra in una forma a scala intrecciata chiamata doppia elica.
Un nucleotide contiene tre componenti: un gruppo fosfato, uno zucchero e una base azotata. Il gruppo fosfato e lo zucchero sono legati insieme per rendere la porzione principale di un acido nucleico. Nel DNA, lo zucchero è desossiribosio; nell'RNA lo zucchero è ribosio. La molecola di zucchero si lega quindi a una delle numerose basi azotate. Con il DNA, le possibili basi azotate sono adenina, timina, guanina e citosina. Per l'RNA, le basi azotate sono le stesse del DNA, con la differenza che l'RNA utilizza l'uracile al posto della timina. I nucleotidi sono legati l'un l'altro da legami fosfodiestere, che collega il gruppo fosfato di un nucleotide alla molecola di zucchero di un altro.
