뉴클레오타이드는 DNA나 RNA와 같은 핵산의 기본 구성 단위이며, 유전 정보를 저장하고 전달하는 중요한 역할을 한다. 뉴클레오타이드는 세 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있다: 질소염기, 오탄당(5탄당), 그리고 인산.

질소염기는 아데닌(A), 구아닌(G), 사이토신(C), 티민(T) 및 유라실(U) 등의 화합물이 있으며, 이들은 각각 다른 유전 정보를 나타낸다. DNA에서 아데닌은 티민과, 구아닌은 사이토신과 상호작용하여 이중 나선 구조를 형성한다. RNA에서는 아데닌이 유라실과 결합한다.

오탄당은 DNA에선 디옥시리보스, RNA에선 리보스라는 명칭을 가진다. 디옥시리보스는 리보스와 달리 2번 탄소에 산소 원자가 없는 구조를 가지고 있다.

인산은 뉴클레오타이드가 결합하여 폴리뉴클레오타이드를 형성할 때 중요한 역할을 한다. 인산 그룹은 뉴클레오타이드의 5번 탄소에 결합하며, 이를 통해 다른 뉴클레오타이드와 연결되어 핵산의 사슬 구조를 형성하게 된다.

뉴클레오타이드는 에너지원으로도 중요한 역할을 하는데, ATP(아데노신 삼인산)는 주요 에너지 운반체로 기능한다. 또한, 뉴클레오타이드는 세포의 신호전달 및 대사 과정에도 관여하고 있다.

총체적으로 봤을 때, 뉴클레오타이드는 생명체의 기초적 기능과 유전적 정보의 전파에 있어 필수적인 요소이다.