هر نوکلئوتید از ترکیب نوکلئوزید با یک یا چند گروه فسفات ساخته می شود. گروه فسفات می تواند به کربن شماره ۳ یا کربن شماره ۵ قند ( ۳َ یا ۵َ) متصل شود. اتصال قند و فسفات یک اتصال فسفودی استر است.
پس از متصل شدن گروه فسفات، نام نوکلئوتید نشان دهنده نوع باز، قند و همچنین تعداد و جایگاه اتصال گروه فسفات خواهد بود.
مثال:
نوکلئوتید گوانوزین- ۳َ – مونوفسفات (GMP) نشان می دهد که قند ریبوز در کربن ۱َ به باز آلی گوانین و در کربن ۳َ به یک گروه فسفات متصل است.
نوکلئوتید داکسی آدنوزین- ۵َ- تری فسفات نشان می دهد که قند داکسی ریبوز در کربن ۱َ به باز آلی آدنین و در کربن ۵َ به ۳ گروه فسفات متصل است.
نوکلئوتیدها واحدهای سازنده زنجیره های DNA و RNA هستند. آنزیم های DNA پلیمراز و RNA پلیمراز با استفاده از نوکلئوتیدهای تری فسفاته زنجیره های طویل و با ترتیب و توالی متفاوت را می سازند. هر آنزیم تنها از نوکلئوتیدهای مربوط به خود استفاده می کند. بدین منظور که DNA پلیمراز تنها از ۴ نوکلئوتید داکسی آدنوزین- ۵َ- تری فسفات، داکسی گوانوزین- ۵َ- تری فسفات، داکسی سیتیدین- ۵َ- تری فسفات و تیمیدین- ۵َ- تری فسفات استفاده می کند. در صورتی که RNA پلیمراز تنها ۴ نوکلئوتید آدنوزین- ۵َ- تری فسفات، گوانوزین- ۵َ- تری فسفات، سیتیدین- ۵َ- تری فسفات و یوریدین- ۵َ- تری فسفات را مورد استفاده قرار می دهد.
اتصال واحدهای نوکلئوتیدی همیشه و همیشه از سمت ۵َ به ۳َ است:
هر مولکول اسید نوکلئیک، DNA یا RNA، دارای یک سر ۵َ و یک سر ۳َ است. سر ۵َ مولکول قسمتی است که فسفات نوکلئوتید انتهایی آن، به هیچ نوکلئوتید دیگری پیوند نشده است یا به عبارتی فسفات آزاد دارد. سر ۳َ مولکول قسمتی است که عامل OH کربن شماره ۳ قند ( ۳َ) با هیچ نوکلئوتید یا فسفات دیگری پیوند نشده است و یا به عبارتی عامل OH آزاد دارد.
به عبارت ساده تر:
نوکلئوتید اول در گروه های فسفات ۵َ خود تغییری نخواهد کرد. نوکلئوتید دوم با از دست دادن دو گروه فسفات خود به عامل OH کربن ۳َ قند نوکلئوتید اول متصل می شود.