Bir nükleotidi oluşturan üç bileşen bir şeker molekülü, bir fosfat molekülü ve dört azotlu bazdan biridir. Bu üç bileşen DNA'nın çift sarmal şeklini oluşturur.
Bir nükleotid, DNA ve RNA gibi nükleik asitlerin temel bir yapısal birimidir. Şeker molekülü riboz veya deoksiribozdur ve bazlar adenin, sitozin, guanin ve timindir. Bu üç bileşen çift sarmal şeklinde bir araya gelir.
Adenin ve guanin, çift halkalı bir yapıya sahip pürin bazlardır. Sitozin ve timin, tek bir halka yapısına sahip olan pirimidin bazlarıdır. Bir purin bazı, her zaman bir pirimidin bazı ile eşleşir. Bir timin molekülünün sadece bir adenin molekülü ile eşleştiğini ve guanin molekülünün sadece bir sitozin molekülü ile eşleştiğini takip eder.
Bir nükleotid için azotlu bazların yapısı, biyolog James Watson ve fizikçi Francis Crick'in 1953'te DNA'nın çift sarmal yapısını veya bükülmüş merdiven şeklini belirlemesine yardımcı oldu. Baz çiftleri, adenin ve timin veya sitozin ve guanin, merdivenin basamaklarını oluşturur.