Cele patru tipuri de nucleotide găsite în ADN sunt guanina, citozina, adenina și timina. Acestea sunt baze azotate și sunt subîmpărțite în purine și pirimidine. Purinele sunt adenină și guanină, iar pirimidinele sunt citozină și timină.
Aceste patru baze formează perechi complementare în polimerul ADN, unde perechile de guanină numai cu citozină și adenină se leagă cu timina. Există două legături de hidrogen între adenină și timină și trei legături de hidrogen între citozină și guanină.
Nucleotida din ADN constă din trei structuri principale, care sunt deoxiriboză, o grupare fosfat și una din cele patru baze azotate. Deoxiriboză este un zahăr cu cinci atomi de carbon, în care carbonii se leagă cu grupul fosfat. Aceste două structuri formează coloana vertebrală a ADN-ului sau helix cu două fire, în timp ce bazele azotate se găsesc în interiorul helixului ADN într-un aranjament de tip scară.