核苷酸是核酸的基本組成單位，由核苷和磷酸組成。核苷由一分子五碳糖（核糖或脫氧核糖）和一分子含氮鹼基組成。含氮鹼基主要有腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）和尿嘧啶（U），其中，胸腺嘧啶是DNA特有的鹼基，而尿嘧啶是RNA特有的鹼基。
核苷酸的結構可以概括為以下兩點：
鹼基與五碳糖通過糖苷鍵連線構成核苷，通常是五碳糖的C1′與嘧啶鹼的N1或嘌呤鹼的N9相連。
核苷中的五碳糖與磷酸以磷酸酯鍵連線構成核苷酸，大多數核苷酸是核糖或脫氧核糖在C5′上的羥基被磷酸化形成的5′核苷酸，體內還存在核苷的二磷酸酯和三磷酸酯形式，如二磷酸腺苷（ADP）和三磷酸腺苷（ATP）。
核苷酸在生物體內扮演著多種重要角色，包括作為合成生物大分子核酸的前身物、參與能量代謝（如ATP參與細胞內的能量傳遞和儲存）以及在蛋白質合成中提供活化形式的胺基酸。