Nukleotydy należą do grupy estrów fosforanowych. Są estrami nukleozydów i kwasu fosforowego. Do nukleotydów należą min. takie związki jak ATP i GTP, stanowiące niezbędne źródło energii dla całej masy reakcji chemicznych zachodzących w komórkach. Zbudowane są z reszty cukrowej - pentozy (w DNA jest to deoksyryboza, zaś w RNA - ryboza), co najmniej jednej reszty fosforanowej oraz zasady azotowej: purynowej, pirymidynowej i flawinowej (nieobecnej w kwasach nukleinowych).