دی‌ان‌ای
از لحاظ شیمیایی، دی‌ان‌ای از دو رشتهٔ بلند پلیمری با واحدهای ساختاری به‌نام نوکلئوتید تشکیل شده‌است؛ و به یک نردبان مارپیچ تشبیه می‌شود که ستون‌های نردبان گروه‌های قند و فسفات هستند، و پله‌هایش را بازهای آلی تشکیل می‌دهند که با پیوند فسفو دی‌استر به هم متصل شده‌اند؛ در پیوند فسفو دی‌استر قند یک نوکلئوتید به قند نوکلئوتید دیگر متصل می‌شود.
نوکلئوتید
هم‌چنین نوکلئوتیدها در سطح بنیادین سلول، نقش محوری را در متابولیسم ایفا می‌کنند. آن‌ها برای بسیاری از عملکردهای سلولی نیازمند انرژی، از طریق انرژی شیمیایی ذخیره‌شده در این مولکول‌ها، انرژی بخش‌های مختلف سلولی را تأمین می کنند: آدنوزین تری‌فسفات (ATP)، گوانوزین تری‌فسفات (GTP)، سیتیدین تری‌فسفات (CTP) و اوریدین تری‌فسفات (UTP). چنین عملکردهایِ نیازمند انرژی، شامل سنتز این مواد: آمینو اسیدها، پروتئین‌ها و غشای سلولی. و هم‌چنین اعمالی چون حرکت سلولی، یا حرکت بخش‌هایی از سلول (چه داخلی یا بین سلولی)، تقسیم سلولی و ... را نیز شامل می گردد. به علاوه، نوکلئوتیدها در پیام‌رسانی سلولی (از طریق گوانوزین مونوفسفات حلقوی یا cGMP و آدنوزین مونوفسفات حلقوی یا cAMP) شرکت کرده و هم‌چنین در کوفاکتورهای مهم واکنش‌های آنزیمی چون این موارد دخیل اند: کوآنزیم-A، FAD، FMN، NAD، NADP و ... .