У молекулі РНК – аденін, урацил, гуанін та цитозин. Нуклеотиди з'єднуються попарно водневими зв'язками за принципом комплементарності: А = Т (2 водневі зв'язки), Г = Ц (3 водневі зв'язки).
Нуклеотиди з'єднуються зв'язком, що утворюється між групою С(3')О одного нуклеотиду та фосфором іншого. А ланцюги скріплюються за допомогою водневих зв'язків, які утворюються між комплементарними азотистими основами.
Нуклеотиди з'єднані між собою ковалентно у довгі полінуклеотидні ланцюги. Ці ланцюги в переважній більшості випадків (крім деяких вірусів, що мають одноланцюжкові ДНК-геноми) попарно об'єднуються за допомогою водневих зв'язків у вторинну структуру, що отримала назву подвійної спіралі.
Первинна структура є ланцюжками з нуклеотидів, що з'єднуються через залишок фосфорної кислоти (фосфодіефірна зв'язок). Вторинна структура – це два ланцюги нуклеїнових кислот, з'єднані водневими зв'язками