Nükleotidlerin yapısında azotlu bir baz, 5 karbonlu şeker ve fosfat olmak üzere üç komponent vardır.
5 karbonlu şeker nükleik asitlerin isimlerini belirler. Eğer 5 karbonlu şeker riboz ise RNA, deoksiriboz ise DNA olarak adlandırılır.
Azotlu bazlar pürin ve primidin olmak üzere ikiye ayrılır. Pürin bazları (Adenin ve Guanin) büyük ve çift halkalı yapıda iken; primidin bazları (Sitozin, Timin, Urasil) küçük ve tek halkalı yapıdadır. Timin sadece DNA yapısında bulunur, urasil ise sadece RNA yapısında bulunur.
Nükleotidlerin yapısındaki fosfat grubu negatif yüklüdür. Bu sebeple DNA ve RNA moleküllerinin fizyolojik pH’daki net yükü negatif olup asidik karakterde moleküllerdir