Cztery typy nukleotydów występujących w DNA to guanina, cytozyna, adenina i tymina. Są to zasady azotowe i są podzielone na purynę i pirymidynę. Puryny to adenina i guanina, a pirymidyny to cytozyna i tymina.
Te cztery zasady tworzą komplementarne pary w polimerze DNA, gdzie guanina tylko w parach z cytozyną i adeniną łączy się z tyminą. Istnieją dwa wiązania wodorowe między adeniną i tyminą oraz trzy wiązania wodorowe między cytozyną i guaniną.
Nukleotyd w DNA składa się z trzech głównych struktur: dezoksyrybozy, grupy fosforanowej i jednej z czterech zasad azotowych. Dezoksyryboza to pięciowęglowy cukier, w którym węgle łączą się z grupą fosforanową. Te dwie struktury tworzą szkielet DNA lub dwuniciową helisę, podczas gdy zasady azotowe znajdują się wewnątrz helisy DNA w układzie drabinkowym.