生物分子
核苷可以被细胞中的特定激酶磷酸化，产生核苷酸。 DNA和RNA都是聚合物，由长链线性分子组成，所述长分子线性分子由来自单核苷酸的重复结构单元或单体的聚合酶组装。DNA使用脱氧核苷酸C，G，A和T，而RNA使用核糖核苷酸（在戊糖环上具有额外的羟基（OH）基团）C，G，A和U。修饰的碱基是相当常见的（例如在基环上具有甲基基团)， 如在核糖体RNA或转移RNA中发现的那样，或用于在复制后区分新DNA和旧链DNA。
脱氧核糖核酸
脱氧核醣核酸所包含的遺傳訊息，是所有現代生命機能，以及生物生長與繁殖的基礎。不過目前尚未明瞭在長達40億年生命史中，脱氧核醣核酸究竟是何時出現並開始發生作用。有一些科學家認為，早期的生命形态有可能是以RNA作為遺傳物質。RNA可能在早期細胞代謝中扮演主要角色，一方面可傳遞遺傳訊息；另一方面也可作為核醣酶的一部分，進行催化作用。在古代RNA世界裡，核酸同時具有催化與遺傳上的功能，而這些分子後來可能演化成為目前以四種核苷酸組成遺傳密碼的形式，這是因為當鹼基種類較少時，複製的精確性會增加；而鹼基種類較多時，增加的則是核酸的催化效能。兩種可達成不同目的功能最後在四種鹼基的情形下達到最合適數量。