Asam nukleat adalah makromolekul yang kompleks, dan tersusun atas rantai nukleotida yang mengandung informasi genetik. Ini dapat berupa DNA atau RNA, yang merupakan polimer nukleotida. Ikatan fosfodiester terbentuk antara 5 ′ gugus fosfat dari nukleotida pertama dan gugus 3 ′ OH dari nukleotida kedua dengan menghilangkan difosfat untuk mendapatkan energi untuk membentuk ikatan.

Ketika ribosa adalah gula dalam nukleotida, polinukleotida yang dihasilkan disebut RNA. Sebaliknya, ketika gula pentosa adalah deoksiribosa, polinukleotida yang dihasilkan disebut DNA. Basa nitrogen dalam RNA adalah adenin, guanin, sitosin dan urasil. Namun demikian, dalam DNA, urasil diganti oleh timin.

DNA adalah molekul beruntai ganda, di mana dua untai DNA disatukan oleh ikatan hidrogen yang terbentuk antara nukleotida komplementer. Adenin komplementer terhadap timin dan urasil sedangkan sitosin komplementer terhadap guanin. DNA terdiri dari directionality di masing-masing dari dua rantai. Satu rantai dalam struktur beruntai ganda memiliki directionality 3 5 hingga 5 chain, sedangkan rantai lainnya memiliki directionality 5 ′ hingga 3.. DNA ditemukan di dalam nukleus, menyimpan informasi genetik sel.

RNA adalah molekul yang lebih pendek dari DNA. RNA terbentuk selama transkripsi gen dalam genom oleh RNA polimerase. Beberapa jenis RNA ditemukan di dalam nukleus seperti mRNA, tRNA, rRNA dan microRNA. Sebagian besar jenis RNA terlibat dalam sintesis protein.