Nukleotyd jest jednostką monomeru DNA. Nukleotydy składają się z cukru, fosforanu i zasady azotowej. DNA to polimer składający się z wielu połączonych ze sobą monomerów.
Cukier i fosforan jednego nukleotydu wiążą się z cukrem i fosforanem innego nukleotydu w naprzemienny wzór, tworząc szkielet nici DNA. Azotowa baza nukleotydu łączy się z komplementarną azotową zasadą innego nukleotydu, tworząc środek nici DNA.
DNA składa się z czterech rodzajów zasad azotowych. Adenina i guanina są większymi zasadami i są klasyfikowane jako puryn. Pozostałe dwie zasady, cytozyna i tymina, są piramidynami. Adenina łączy się z tyminą i łączy cytozynę z guaniną, tworząc połączenie między dwiema niciami nukleotydów. Te zasady łączą się ze sobą poprzez słabe wiązania chemiczne między ich atomami wodoru.
Gdy nici nukleotydów są połączone wiązaniami wodorowymi pomiędzy azotowymi zasadami w środku, struktura DNA tworzy kształt, który jest znany jako podwójna helisa. Podwójna spirala to konstrukcja w kształcie drabiny, która skręca się w spiralę. Drabina się skręca z powodu słabych wiązań chemicznych między każdą z zasad azotowych.