核酸是一类多聚核苷酸，它的基本结构单位是核苷酸。采用不同的降解法可以将核酸降解成核苷酸，核苷酸还可进一步分解成核苷和磷酸，核苷再进一步分解生成碱基(含N的杂环化合物)和戊糖。也就是说核酸是由核苷酸组成的，而核苷酸又由碱基、戊糖与磷酸组成。

核酸中的碱基分两大类：嘌呤碱与嘧啶碱。核酸中的戊糖有两类：D-核糖和D-2-脱氧核糖。核酸的分类就是根据核酸中所含戊糖种类不同而分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类。

RNA中的碱基主要有四种：腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶。DNA中的碱基主要也是四种，三种与RNA中的相同，只是胸腺嘧啶代替了尿嘧啶。

DNA的一级结构是由数量极其庞大的四种脱氧核糖核苷酸即：脱氧腺嘌吟核苷酸、脱氧鸟嘌呤核苷酸、脱氧胞嘧啶核苷酸和脱氧胸腺嘧啶核苷酸所组成。这四种核苷酸的排列顺序(序列)正是分子生物学家多年来要解决的问题。因为生物的遗传信息贮存于DNA的核苷酸序列中，生物界物种的多样性即寓于DNA分子四种核苷酸千变万化的不同排列之中。