Bazele azotate sunt așa numite deoarece fiecare compus conține un inel care conține azot. Cinci baze azotate se găsesc în celulele umane: adenină, timină, uracil, guanină și citozină. Adenina, timina, guanina și citozina există în ADN, în timp ce adenina, uracilul, guanina și citozina sunt în ARN. Adenina și guanina sunt molecule mai mari numite purine, care conțin două inele legate între ele. Thymina, citozina și uracilul sunt pirimidine, care sunt mai mici decât purinele și au un singur inel.
În ADN, două fire de acid nucleic formate din nucleotide repetate se răsucesc în jurul valorii de unul de altul pentru a forma o structură numită dublă helix care arată ca o scară. Cele două toroane se leagă unul de celălalt prin legarea a două baze azotate. Spațiul dintre cele două părți ale spiralei este atât de precis încât numai o purină poate lega cu o pirimidină, adică adenina și timina se leagă împreună, în timp ce numai citozina și guanina se pot lega împreună.