Obstajata dva glavna razreda dušikovih baz: purini in pirimidini. Oba razreda spominjata na molekulo piridin in sta nepolarni, ravninski molekuli. Tako kot piridin je tudi vsak pirimidin en heterociklični organski obroč. Purini so sestavljeni iz pirimidinskega obroča, ki je spojen z imidazolnim obročkom in tvori dvojno obročno strukturo.
Čeprav obstaja veliko dušikovih baz, je pet najpomembnejših, ki jih poznamo DNA in RNA, ki se uporabljajo tudi kot nosilci energije v biokemijskih reakcijah. To so adenin, gvanin, citozin, timin in uracil. Vsaka baza ima tisto, kar je znano kot komplementarno bazo, ki se veže izključno na tvorbo DNK in RNK. Komplementarne podlage so osnova za genetski zapis.
Adenin in gvanin sta purini. Adenin je pogosto predstavljen z veliko začetnico A. V DNK je njena dopolnilna baza timin. Kemična formula adenina je C5H5N5. V RNA adenin tvori vezi z uracilom.
Adenin in druge baze se vežejo s fosfatnimi skupinami in s sladkorno ribozo ali z 2'-deoksiribozo da tvorijo nukleotide
. Imena nukleotidov so podobna osnovnim imenom, vendar imajo za purine končnico "-osin" (npr. Adenin tvori adenozin trifosfat) in "-idin", ki se konča za pirimidine (npr. citozin tvori citidin trifosfat). Imena nukleotidov določajo število fosfatnih skupin, vezanih na molekulo: monofosfat, difosfat in trifosfat. Nukleotidi delujejo kot gradniki DNK in RNK. Vodikove vodike tvorijo med purinom in komplementarnim pirimidinom, da tvorijo dvojno vijačno obliko DNK ali delujejo kot katalizatorji v reakcijah.Guanin je purin, ki ga predstavlja velika črka G. Njegova kemijska formula je C5H5N5O. V DNK in RNK se gvanin veže s citozinom. Nukleotid, ki ga tvori gvanin, je gvanozin.
V prehrani so purini obilni v mesnih izdelkih, zlasti iz notranjih organov, kot so jetra, možgani in ledvice. Manjša količina purinov je v rastlinah, kot so grah, fižol in leča.
Timin je znan tudi kot 5-metiluracil. Timin je pirimidin, ki ga najdemo v DNK, kjer se veže na adenin. Simbol za timin je velika črka T. Njegova kemijska formula je C5H6N2O2. Njen ustrezni nukleotid je timidin.
Citozin je predstavljen z veliko začetnico C. V DNK in RNK se veže z gvaninom. Trije vodikove vezi tvorijo med citozinom in gvaninom v bazi Watson-Crick, ki tvori DNK. Kemična formula citozina je C4H4N2O2. Nukleotid, ki ga tvori citozin, je citidin.
Uracil se lahko šteje za demetiliran timin. Uracil je predstavljen z veliko začetnico U. Njegova kemijska formula je C4H4N2O2. V nukleinska kislina, najdemo ga v RNA, vezani na adenin. Uracil tvori nukleotidni uridin.
V naravi najdemo veliko drugih dušikovih baz, poleg tega pa so lahko molekule vgrajene v druge spojine. Na primer, pirimidinski obroči najdemo v tiaminu (vitamin B1) in barbituatih, pa tudi v nukleotidih. Pirimidine najdemo tudi v nekaterih meteoritih, čeprav njihov izvor še vedno ni znan. Drugi purini, ki jih najdemo v naravi, vključujejo ksantin, teobromin in kofein.
V RNA uracil prevzame mesto timina, zato je osnovno seznanjanje:
Dušikove podlage so v notranjosti dvojna vijačnica DNK, s sladkorji in fosfatnimi deli vsakega nukleotida, ki tvorijo hrbtenico molekule. Ko se spirala DNA razcepi, za prepis DNK, dopolnjujoče se podlage pritrdijo na vsako izpostavljeno polovico, tako da se lahko oblikujejo enake kopije. Kdaj RNA deluje kot predloga za izdelavo DNK, za prevod, komplementarne baze se uporabljajo za izdelavo molekule DNA z uporabo osnovnega zaporedja.
Ker se medsebojno dopolnjujejo, celice potrebujejo približno enake količine purina in pirimidinov. Da bi ohranili ravnovesje v celici, je proizvodnja tako purinov kot pirimidinov samoinhibicijska. Ko se človek oblikuje, zavira proizvodnjo več istega in aktivira proizvodnjo svojega kolega.