De vijf basen zijn adenine, guanine, cytosine, thymine en uracil, die respectievelijk de symbolen A, G, C, T en U hebben. De naam van de base wordt over het algemeen gebruikt als de naam van het nucleotide, hoewel dit technisch onjuist is. De basen combineren met de suiker om de nucleotiden adenosine, guanosine, cytidine, thymidine en uridine te maken.
Nucleotiden worden genoemd op basis van het aantal fosfaatresiduen dat ze bevatten. Een nucleotide met een adeninebase en drie fosfaatresten zou bijvoorbeeld adenosinetrifosfaat (ATP) worden genoemd. Als het nucleotide twee fosfaten heeft, zou het adenosinedifosfaat (ADP) zijn. Als er een enkel fosfaat is, is het nucleotide adenosinemonofosfaat (AMP).
Hoewel de meeste mensen alleen de vijf belangrijkste typen nucleotiden leren, zijn er andere, waaronder bijvoorbeeld cyclische nucleotiden (bijvoorbeeld 3'-5'-cyclische GMP en cyclische AMP.) De basen kunnen ook worden gemethyleerd om verschillende moleculen.
Beide DNA en RNA gebruik vier bases, maar ze gebruiken niet allemaal dezelfde. DNA gebruikt adenine, thymine, guanine en cytosine, terwijl RNA adenine, guanine en cytosine gebruikt, maar uracil heeft in plaats van thymine. De helix van de moleculen vormt zich wanneer twee complementaire basen waterstofbruggen met elkaar vormen. Adenine bindt zich met thymine (A-T) in DNA en met uracil in RNA (A-U). Guanine en cytosine vullen elkaar aan (G-C).
Om een nucleotidesluit een basis aan op de eerste of primaire koolstof van ribose of desoxyribose. Koolstof nummer 5 verbindt zich met de zuurstof van de fosfaatgroep. In DNA- of RNA-moleculen vormt een fosfaat uit één nucleotide een fosfodiësterbinding met koolstof nummer 3 in de volgende nucleotidesuiker.
De chemische formule van adenine is C5H5N5. Adenine (A) bindt zich aan thymine (T) of uracil (U). Het is een belangrijke basis omdat het niet alleen wordt gebruikt in DNA en RNA, maar ook voor de energiedrager molecuul ATP, de cofactor flavin adenine dinucleotide en de cofactor nicotinamide adenine dinucleotide (NAD).
Hoewel mensen de neiging hebben om naar de nucleotiden te verwijzen met de namen van hun basen, zijn adenine en adenosine niet hetzelfde. Adenine is de naam van de purinebase. Adenosine is het grotere nucleotidemolecuul dat bestaat uit adenine, ribose of desoxyribose en een of meer fosfaatgroepen.
De chemische formule van de purine-guanine is C5H5N5O. Guanine (G) bindt alleen aan cytosine (C), zowel in DNA als in RNA.
Cytosine kan spontaan veranderen in uracil. Als de mutatie niet wordt hersteld, kan er een uracil-residu in het DNA achterblijven.
Uracil is een zwak zuur dat heeft de chemische formule C4H4N2O2. Uracil (U) wordt gevonden in RNA, waar het bindt met adenine (A). Uracil is de gedemethyleerde vorm van het basische thymine. Het molecuul recycleert zichzelf door een reeks fosforibosyltransferasereacties.