חמשת הבסיסים הם אדנין, גואנין, ציטוזין, תימין ואורציל, בהם הסמלים A, G, C, T ו- U, בהתאמה. שם הבסיס משמש בדרך כלל כשם של נוקליאוטיד, אם כי זה לא נכון מבחינה טכנית. הבסיסים משתלבים עם הסוכר כדי להפוך את הנוקלאוטידים לאדנוזין, גואנוזין, ציטידין, תמידין ואורידין.
נוקלאוטידים נקראים על סמך מספר שאריות הפוספט שהם מכילים. לדוגמה, נוקלאוטיד שיש לו בסיס אדנין ושלושה שאריות פוספט ייקרא אדנוזין טריפוספט (ATP). אם לגרעין יש שני פוספטים, זה יהיה דיפוספט אדנוזין (ADP). אם יש פוספט יחיד, הנוקלאוטיד הוא אדנוזין מונופוספט (AMP).
למרות שרוב האנשים לומדים רק את חמשת הסוגים העיקריים של נוקלאוטידים, ישנם אחרים, כולל, למשל, נוקליאוטידים מחזוריים (למשל, GMP 3'-5'-מחזורי ו- AMP מחזורי.) ניתן למתיל את הבסיסים כדי ליצור שונות מולקולות.
שניהם DNA ו RNA משתמשים בארבעה בסיסים, אבל הם לא משתמשים בכל אותם. ה- DNA משתמש באדנין, תימין, גואנין וציטוזין, ואילו RNA משתמש באדנין, גואנין וציטוזין, אך יש לו אוראציל במקום תימין. הסליל של המולקולות נוצר כאשר שני בסיסים משלימים יוצרים קשרי מימן זה עם זה. אדנין נקשר עם תימין (A-T) ב- DNA ועם אורסיל ב- RNA (A-U). גואנין וציטוזין משלימים זה את זה (G-C).
ליצור א נוקליאוטיד, בסיס מתחבר לפחמן הראשון או העיקרי של ריבוז או דוקסיריבוזה. הפחמן מספר 5 של הסוכר מתחבר לחמצן של קבוצת הפוספטים. במולקולות DNA או RNA, פוספט מגרעין אחד יוצר קשר פוספודיאסטר עם הפחמן מספר 3 בסוכר הנוקלאוטיד הבא.
הנוסחה הכימית של אדנין היא C5ח5נ5. אדנין (A) נקשר לתמין (T) או אורציל (U). זה בסיס חשוב מכיוון שהוא משמש לא רק ב- DNA ו- RNA, אלא גם לנשא האנרגיה מולקולה ATP, הקופקטור פלבין אדנין דינוקלוטיד, והקופקטור ניקוטין אמדין אדנין דינוקלוטייד (NAD).
למרות שאנשים נוטים להתייחס לגרעינים לפי שמות בסיסיהם, אדנין ואדנוזין אינם אותם דברים. אדנין הוא שם בסיס הפורין. אדנוזין הוא מולקולת הנוקלאוטידים הגדולה יותר המורכבת מאדנין, ריבוז או דוקסיריבוזה, וקבוצה אחת או יותר של פוספטים.
הנוסחה הכימית של הגואנין הפורין היא C5ח5נ5O. גואנין (G) נקשר רק לציטוזין (C), הן ב- DNA והן ב- RNA.
ציטוזין יכול להשתנות באופן ספונטני לאורציל. אם המוטציה לא מתוקנת, זה יכול להשאיר שאריות אורציל ב- DNA.
אוראילל הוא א חומצה חלשה עם הנוסחה הכימית C4ח4נ2O2. אורוציל (U) נמצא ב- RNA, שם הוא נקשר לאדנין (A). אורקיל הוא הצורה הדמתילית של תאמין הבסיס. המולקולה ממחזרת את עצמה באמצעות קבוצה של תגובות פוספוריבוסיל-טרנספרז.