Postoje dvije glavne klase dušičnih baza: purini i pirimidini. Obje klase nalikuju molekuli piridinu i nepolarne su, ravne molekule. Kao i piridin, i svaki pirimidin je jedan heterociklički organski prsten. Purini se sastoje od pirimidinskog prstena spojenog s imidazolnim prstenom, tvoreći dvostruku strukturu prstena.
Iako postoji mnogo dušičnih baza, pet najvažnijih koje treba znati jesu baze koje se nalaze u njima DNA i RNA, koji se koriste i kao nosioci energije u biokemijskim reakcijama. To su adenin, gvanin, citozin, timin i uracil. Svaka baza ima ono što je poznato kao komplementarna baza koja se veže isključivo za formiranje DNK i RNK. Komplementarne baze čine osnovu za genetski kod.
Adenin i gvanin su purini. Adenin je često predstavljen velikim slovom A. U DNK, njegova komplementarna baza je timin. Kemijska formula adenina je C5H5N5. U RNA adenin tvori veze s uracilom.
Adenin i ostale baze vežu se s fosfatnim skupinama, bilo sa šećernom ribozom, bilo s 2'-deoksiribozom da bi nastali nukleotidi
. Nazivi nukleotida slični su nazivima baza, ali imaju "-osin" koji završava za purine (npr. Adenin tvori adenozin trifosfat) i "-idin" koji završavaju za pirimidine (npr., citozin formira citidin trifosfat). Nazivi nukleotida određuju broj fosfatnih skupina vezanih za molekulu: monofosfat, difosfat i trifosfat. To su nukleotidi koji djeluju kao građevni blokovi DNK i RNK. Vodične veze formiraju se između purina i komplementarnog pirimidina radi dobivanja dvostruke spiralne forme DNA ili djeluju kao katalizatori u reakcijama.Guanine je purin predstavljen velikim slovom G. Njegova kemijska formula je C5H5N5O. I u DNK i u RNA, gvanin se veže s citozinom. Nukleotid koji tvori gvanin je gvanozin.
U prehrani purini obiluju mesnim proizvodima, osobito iz unutrašnjih organa, kao što su jetra, mozak i bubrezi. Manja količina purina nalazi se u biljkama, poput graška, graha i leće.
Timin je također poznat kao 5-metiluracil. Timin je pirimidin koji se nalazi u DNK, gdje se veže na adenin. Simbol za timin je velika slova T. Njegova kemijska formula je C5H6N2O2. Njegov odgovarajući nukleotid je timidin.
Citozin je predstavljen velikim slovom C. U DNK i RNA se veže s gvaninom. Tri vodikove veze formiraju se između citozina i gvanina u bazi Watson-Crick pa uparivanjem radi formiranja DNK. Kemijska formula citozina je C4H4N2O2. Nukleotid koji tvori citozin je citidin.
Uracil se može smatrati demetiliranim timinom. Uracil je predstavljen velikim slovom U. Njegova kemijska formula je C4H4N2O2. U nukleinske kiseline, nalazi se u RNA vezanoj na adenin. Uracil tvori nukleotidni uridin.
U prirodi se nalaze mnoge druge dušične baze, a molekule se mogu naći u ostalim spojevima. Na primjer, pirimidinski prstenovi nalaze se u tiaminu (vitamin B1) i barbituatima, kao i u nukleotidima. Pirimidini se nalaze i u nekim meteoritima, iako je njihovo podrijetlo još uvijek nepoznato. Ostali purini koji se nalaze u prirodi uključuju ksantin, teobromin i kofein.
U RNA, uracil zauzima mjesto timina, pa je osnovno uparivanje:
Dušične baze su u unutrašnjosti grada dvostruka spirala DNK, sa dijelovima šećera i fosfata svakog nukleotida koji čine okosnicu molekule. Kad se DNA spirala rascijepi, kao prepisati DNK, komplementarne se baze pričvršćuju na svaku izloženu polovicu, tako da se mogu stvoriti identične kopije. Kada RNA djeluje kao predložak za izradu DNK, za prijevodkomplementarne baze koriste se za izradu molekule DNA koristeći bazni slijed.
Kako se međusobno nadopunjuju, stanicama su potrebne približno jednake količine purina i pirimidina. Da bi održali ravnotežu u stanici, proizvodnja i purina i pirimidina se samoinhibira. Kad se jednom formira, inhibira proizvodnju više istih i aktivira proizvodnju svog kolege.