Son parte fundamental de los nucleótidos. Biológicamente, existen sólo cinco bases nitrogenadas divididas en dos tipos, purinas y pirimidinas. La adenina (A) y la guanina (G) son purinas, mientras que la timina (T), la citosina (C) y el uracilo (U) son pirimidinas. Las cuatro primeras bases son exclusivas del ADN. En el ARN, la timina es reemplazada por el uracilo.
Por comodidad, cada una de las bases se representa por la letra indicada. Un punto fundamental es que las bases nitrogenadas son complementarias entre sí, es decir, forman parejas de igual manera que lo harían una llave y su cerradura. La adenina y la citosina son complementarias (A-C), y la guanina y la timina (G-T) también. Dado que en el ARN no existe timina, puede deducirse que la guanina es complementario al uracilo (G-U). La complementariedad de las bases tiene importantes implicaciones: permite procesos como la replicación del ADN y su traducción en proteínas, o la estabilización de la doble hélice del ADN.
Pirimidinas
| Nucleobase | Nucleósido |
|---|---|
 Timina |  Timidina T |
 Citosina |  Citidina C |
 Uracilo |  Uridina U |
La pirimidina es un compuesto orgánico, similar al benceno, pero con un anillo heterocíclico: dos átomos de nitrógeno sustituyen al carbono en las posiciones 1 y 3.
Tres bases de los ácidos nucleicos (citosina, timina y uracilo) son derivados pirimidínicos. En el ADN, estas bases forman puentes de hidrógeno con sus purinas complementarias.
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- A=T (doble enlace)
- G≡C (triple enlace)
En el ARN, la complementaria de la adenina (A) es el uracilo (U), en vez de la timina (T)
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- A=U (doble enlace)
- G≡C (triple enlace)
Purinas
| Nucleobase | Nucleósido |
|---|---|
 Adenina |  Adenosina A |
 Guanina |  Guanosina G |
La purina es una base nitrogenada, un compuesto orgánico heterocíclico aromático. La estructura de la purina está compuesta por dos anillos fusionados, uno de seis átomos y el otro de cinco. En total estos anillos presentan cuatro nitrógenos, tres estos son básicos, ya que tienen el par de electrones sin compartir en orbitales sp2 en el plano del anillo. El nitrógeno restante no tiene carácter básico ya que el par de electrones no compartidos que posee, es parte del sistema de electrones π del sistema aromático, por lo cual se encuentran deslocalizados e incapaces de captar un protón.
Dos de las bases de los ácidos nucleicos, adenina (también llamada 6-aminopurina) y guanina (o 2-amino-6-oxo-purina), son derivados de una purina. En el ADN (ácido desoxirribonucleico, almacenador principal y fundamental de la información genética en todos los seres vivos), estas bases se unen con sus pirimidinas complementarias, la timina (2,4-dioxi-5-metilpirimidina) y la citosina (2-oxi-4-aminopirimidina), a través de enlaces de hidrógeno.
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- A = T (doble enlace)
- G ≡ C (triple enlace)
En el ARN (ácido ribonucleico, encargado principalmente de copiar y transimitir la información genética en todos los seres vivos), la complementaria de la adenina es el uracilo (o 2,4-dioxipirimidina) en vez de la timina:
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- A = U (doble enlace)
- G ≡ C (triple enlace)
Cuando las purinas son metabolizadas se produce ácido úrico. Este ácido úrico puede cristalizar en las articulaciones, por diferentes motivos, produciendo gota.
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