核苷酸是組成核酸的結構單位，它由戊糖(核糖或脫氧核糖)分子、磷酸分子及含氮的堿基形成。核糖或脫氧核糖與堿基結合成為核苷，核苷再與磷酸結合即形成了核苷酸。構成核苷酸的堿基有兩類：
一類為嘌呤，包括腺嘌呤（A)和鳥嘌呤（G);—類為嘧啶，包括胸腺嘧啶（T)、胞嘧啶（C)和尿嘧啶(U)。三磷酸腺苷（ATP)
也是一種特殊的核苷酸，它雖然不是核酸的組成單位，卻是細胞內的能量攜帶者，它水解時釋放大量自由能並轉化為二磷酸腺苷（ADP)和一磷酸腺苷（AMP)。
核糖核酸與脫氧核糖核酸雖然都是由核苷酸組成的長鏈分子，但它們所含的核糖和堿基各有不同。核糖核酸（RNA)，其所含戊糖為核糖，堿基為腺嘌呤（A)、鳥嘌呤（G)、尿嘧啶（U)和胞嘧啶（C)，一般為單鏈分子。脫氧核糖核酸（DNA)，A
;其所含戊糖是脫氧核糖，堿基則為腺嘌呤（A)、鳥嘌呤（G)、胸腺嘧啶（T)和胞嘧啶（C)。DNA通常由兩條長鏈互以堿基配對（A—T，G—C)相連而成雙鏈分子，呈螺旋狀，這就是DNA的雙螺旋結構。DNA的雙螺旋結構模型是沃森（JamesWatson)和克裏克（FrancisCrick)在1953年提出的，DNA雙螺旋結構的發現乃是20世紀生物學領域最為重大的發現之一。
生物世界的基本結構
生物世界最富有特色的性質之一是其多層次的結構模式。根據不同的組織水平和逐級結合的關係，可以將生物世界劃分為基因、細胞、器官、有機體、種群和群落等6個主要的結構層次。這些層次之間是一種相互依存、相互作用的關係，科學地認識生物世界的譜係結構對於學習和研究生物學有著十分重要的意義。應該看到，沿著這一譜線的任何一個環節都不可能有明顯的斷裂，有機體不能脫離其種群而長期存在，就如同器官不能夠沒有它的有機體而作為一個自持的單元。另一方麵，不可否認，上一層次的單元是由下一層次的單元結合而成的，但更為重要的是，每一層次之所以能作為一個獨特的層次而存在，正是因為其有著其下一層次所沒有的特質而不僅僅是其下一層次的簡單相加。正如種群之所以作為一個層次存在，就是因為它有著種群內所包含的各個單個的個體所不可能具有的特征，如種群的數量特征、空間特征、遺傳特征等。