Il DNA è composto da unità ripetute chiamate nucleotidi. I quattro nucleotidi nel DNA sono adenina, citosina, guanina e timina. L'adenina si lega con la timina e la guanina si lega alla citosina.
Questi nucleotidi sono costituiti da uno zucchero, desossiribosio, legato a un gruppo fosfato ea una base azotata. Avere basi azotate diverse è ciò che distingue i diversi nucleotidi. Le purine hanno due anelli nella base azotata mentre le pirimidine ne hanno una sola. L'adenina e la guanina sono purine mentre la timina e la citosina sono pirimidine. Le differenze chimiche nei gruppi legati alla (e) anello (i) distinguono tra adenina e guanina e tra timina e citosina. I nucleotidi si legano insieme per formare la struttura a doppia elica del DNA. Il legame deossirribile costituisce la spina dorsale del DNA e le basi azotate si legano insieme nel mezzo per tenere insieme entrambi i filamenti di DNA.