核苷酸可以通过多种体外（In vitro）和体内（In vivo）方法来合成。在体内，核苷酸可以从头合成（De novo synthesis）或补救途径（Salvage pathway）合成。在从头合成中使用碳水化合物和胺基酸的代谢产物作为合成前体。肝脏是从头合成核苷酸的主要器官。嘧啶和嘌呤的从头合成遵循两个不同的途径。嘧啶首先从细胞质中的天冬氨酸和胺基甲酰-磷酸合成到共同的前体环结构乳清酸，其上磷酸化的核糖基单元共价连接，而嘌呤首先从发生环合成的糖模板合成。作为参考，嘌呤和嘧啶核苷酸的合成由细胞的细胞