Nukleinsäuren bestehen aus drei Komponenten: einem Phosphat, einem Zucker und einer Stickstoffbase. Die spezifischen Bausteine von DNA und RNA unterscheiden sich geringfügig, fallen jedoch in dieselben drei Kategorien.
Das Gerüst einer Nukleinsäure ist das Zucker-Phosphat-Rückgrat. Wie der Name schon sagt, ist diese Struktur eine Kette von miteinander verbundenen Zucker- und Phosphatmolekülen, die der Nukleinsäure ein "Skelett" verleihen. Jede einzelne Nukleinsäureeinheit, Nukleotid genannt, enthält ein Zuckermolekül und ein Phosphatmolekül, die sich mit den Zuckern und Phosphaten in anderen Nukleotiden verbinden, um eine Kette zu bilden, in der sich Zucker und Phosphate abwechseln. Ribose ist der in der RNA enthaltene Zucker und Desoxyribose ist der in der DNA vorhandene Zucker.
Der andere Teil jedes Nukleotids ist eine stickstoffhaltige Base, die an das Zuckermolekül gebunden ist. Die stickstoffhaltigen Basen dienen als Informationseinheiten in Nukleinsäuren. Es gibt fünf verschiedene stickstoffhaltige Basen, und ihre Anordnung in einer DNA- oder RNA-Kette speichert Informationen, so wie eine Anordnung von Buchstaben ein Wort ergibt. Die in der DNA verwendeten stickstoffhaltigen Basen sind Adenin, Thymin, Cytosin und Guanin. RNA-Stränge enthalten Uracil anstelle von Thymin, aber die anderen drei Basen sind gleich.