Lange Ketten von Nukleotiden werden Nukleinsäuren genannt. Zwei Arten von Nukleinsäuren kommen in Organismen vor: Desoxyribonukleinsäure und Ribonukleinsäure. DNA besteht aus zwei Nukleotidketten, die in einer verdrillten Leiterform, der sogenannten Doppelhelix, aneinander gebunden und umeinander gewickelt sind.
Ein Nukleotid enthält drei Komponenten: eine Phosphatgruppe, einen Zucker und eine stickstoffhaltige Base. Die Phosphatgruppe und der Zucker sind miteinander verbunden, um den Rückgratteil einer Nukleinsäure zu bilden. In der DNA ist der Zucker Desoxyribose; in RNA ist der Zucker Ribose. Das Zuckermolekül bindet dann an eine von mehreren stickstoffhaltigen Basen. Bei DNA sind die möglichen stickstoffhaltigen Basen Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin. Für RNA sind die stickstoffhaltigen Basen die gleichen wie für DNA, außer dass RNA Uracil anstelle von Thymin verwendet. Nukleotide sind durch Phosphodiesterbindungen miteinander verbunden, die die Phosphatgruppe eines Nukleotids mit dem Zuckermolekül eines anderen verbinden.
