Bloki DNA DNA są nazywane nukleotydami. Nukleotydy składają się z pięciowęglowego cukru, azotowej zasady i jednego fosforanu. Azotową zasadą może być adenina, cytozyna, guanina i tymina, które często są pokazane w modelach DNA jako litery A, C, G i T.
Podstawy są podzielone na dwie grupy: purynę i pirymidynę. Grupa puryn składa się z adeniny i guaniny. Ta grupa ma podwójną strukturę pierścieniową, co sprawia, że są bardzo łatwe do odróżnienia od drugiej grupy. Grupa pirymidynowa składa się z zasad tyminy i cytozyny. Cukry i fosforan tworzą szkielet podwójnej helisy DNA, pozostawiając zasady zasadniczo w tworzeniu stopni drabiny DNA. Sposób, w jaki zasady pasują do siebie w podwójnej helisie, jest bardzo specyficzny. Adenina może łączyć się tylko z tyminą i guaniną tylko z cytozyną. Ten specyficzny styl parowania utrzymuje szerokość każdej pary tak samo. Pary są utrzymywane razem przez słabe wiązania wodorowe, które łatwo pękają, gdy DNA zostanie rozpakowane w celu translacji. Po rozpakowaniu DNA można odtworzyć, a informacje przechowywane w parach zasad są udostępniane za pośrednictwem mRNA, rozpoczynając proces replikacji DNA.