Kwasy nukleinowe składają się z trzech składników: fosforanu, cukru i zasady azotowej. Specyficzne elementy budulcowe DNA i RNA są nieco inne, ale należą do tych samych trzech kategorii.
Rdzeniem kwasu nukleinowego jest szkielet cukrowy fosforan. Jak sama nazwa wskazuje, ta struktura to ciąg połączonych cząsteczek cukru i fosforanu, które dają kwasowi nukleinowemu "szkielet". Każda pojedyncza jednostka kwasu nukleinowego, zwana nukleotydem, zawiera jedną cząsteczkę cukru i jedną cząsteczkę fosforanu, która łączy się z cukrami i fosforanami w innych nukleotydach, tworząc łańcuch, w którym przemieniają się cukry i fosforany. Ryboza jest cukrem obecnym w RNA, a dezoksyryboza jest cukrem obecnym w DNA.
Inną częścią każdego nukleotydu jest jedna azotowa zasada przyłączona do cząsteczki cukru. Zasady azotowe służą jako jednostki informacji w kwasach nukleinowych. Istnieje pięć różnych zasad azotowych, a ich rozmieszczenie w łańcuchu DNA lub RNA przechowuje informacje tak, jak układ liter tworzy słowo. Zasady azotowe stosowane w DNA to adenina, tymina, cytozyna i guanina. Nici RNA zawierają uracyl zamiast tyminy, ale pozostałe trzy zasady są takie same.
