Die drei Komponenten, aus denen ein Nukleotid besteht, sind ein Zuckermolekül, ein Phosphatmolekül und eine der vier stickstoffhaltigen Basen. Diese drei Komponenten bilden die Doppelhelix-Form der DNA.
Ein Nukleotid ist eine grundlegende Struktureinheit von Nukleinsäuren wie DNA und RNA. Das Zuckermolekül ist entweder Ribose oder Desoxyribose und die Basen sind Adenin, Cytosin, Guanin und Thymin. Diese drei Komponenten passen in einer Doppelhelix-Form zusammen.
Adenin und Guanin sind Purinbasen mit einer Doppelringstruktur. Cytosin und Thymin sind Pyrimidinbasen, die eine einzelne Ringstruktur aufweisen. Eine Purinbase paart sich immer mit einer Pyrimidinbase. Daraus folgt, dass ein Thyminmolekül nur mit einem Adeninmolekül und ein Guaninmolekül nur mit einem Cytosinmolekül paart.
Die Struktur der stickstoffhaltigen Basen für ein Nukleotid half dem Biologen James Watson und dem Physiker Francis Crick 1953, die Doppelhelix-Struktur oder die verdrehte Leiterform der DNA zu bestimmen. Die Zucker- und Phosphatkomponenten bilden die beiden langen Stränge der Leiter. Die Basenpaare Adenin und Thymin oder Cytosin und Guanin bilden die Sprossen der Leiter.