核醣核酸长链上的硷基以氢键相互吸引，使双螺旋形态得以维持。这些硷基可分为两大类，以5角及6角杂环化合物组合而成的一类称为嘌呤；只有一个6角杂环的则称为嘧啶。组成脱氧核醣核酸的硷基，分别是腺嘌呤（adenine，缩写A）、胞嘧啶（cytosine，C）、鸟嘌呤（guanine，G）与胸腺嘧啶（thymine，T）。硷基、糖类分子与磷酸三者结合之后，便成为完整的核苷酸。还有一种硷基称为尿嘧啶（uracil，U），此种硷基比胸腺嘧啶少了一个位于环上的甲基，一般出现在RNA分子中，角色相当于脱氧核醣核酸里的胸腺嘧啶