Yra dvi pagrindinės azotinių bazių klasės: purinai ir pirimidinai. Abi klasės primena piridino molekulę ir yra nepolinės, plokščios molekulės. Kaip ir piridinas, kiekvienas pirimidinas yra vienas heterociklinis organinis žiedas. Purinus sudaro pirimidino žiedas, susiliejęs su imidazolo žiedu, sudarantis dvigubo žiedo struktūrą.
Nors yra daug azoto bazių, penkios svarbiausios žinios yra bazės, randamos DNR ir RNR, kurie taip pat naudojami kaip energijos nešėjai biocheminėse reakcijose. Tai yra adeninas, guaninas, citozinas, timinas ir uracilas. Kiekviena bazė turi vadinamąją papildomą bazę, prie kurios prisijungia tik sudarydama DNR ir RNR. Papildomos bazės sudaro genetinio kodo pagrindą.
Adeninas ir guaninas yra purinai. Adeninas dažnai vaizduojamas didžiąja A raide. DNR, jos papildomoji bazė yra timinas. Cheminė adenino formulė yra C5H5N5. RNR adeninas sudaro ryšius su uracilu.
Adeninas ir kitos bazės jungiasi su fosfato grupėmis ir su cukraus riboze arba 2'-dezoksiriboze sudaryti nukleotidus
. Nukleotidų pavadinimai yra panašūs į bazinius pavadinimus, tačiau purinais baigiasi "osine" (pvz., Adeninas sudaro adenozino trifosfatą) ir „-idinas“ baigiasi pirimidinais (pvz., citozinas sudaro citidiną trifosfatas). Nukleotidų pavadinimai nurodo fosfatų grupių, surištų į molekulę, skaičių: monofosfatas, difosfatas ir trifosfatas. Būtent nukleotidai veikia kaip DNR ir RNR blokai. Tarp purino ir papildomo pirimidino susidaro vandenilio jungtys, sudarydamos dvigubą DNR spiralės formą arba veikdamos kaip katalizatoriai reakcijose.Guaninas yra purinas, žymimas didžiąja raide G. Jo cheminė formulė yra C5H5N5O. Tiek DNR, tiek RNR guaninas jungiasi su citozinu. Nukleotidas, kurį sudaro guaninas, yra guanozinas.
Dietos metu purinų gausu mėsos produktuose, ypač iš vidaus organų, tokių kaip kepenys, smegenys ir inkstai. Mažesnis purinų kiekis randamas augaluose, tokiuose kaip žirniai, pupelės ir lęšiai.
Timinas taip pat žinomas kaip 5-metiluracilas. Timinas yra pirimidinas, randamas DNR, kur jis jungiasi su adeninu. Tymino simbolis yra didžioji T. raidė. Jo cheminė formulė yra C5H6N2O2. Jo atitinkamas nukleotidas yra timidinas.
Citozinas žymimas didžiąja raide C. DNR ir RNR jungiasi su guaninu. Watsono ir Cricko bazių poroje tarp citozino ir guanino susidaro trys vandenilio ryšiai, kad susidarytų DNR. Cheminė citozino formulė yra C4H4N2O2. Citozino suformuotas nukleotidas yra citidinas.
Uracilis gali būti laikomas demetilintu timinu. „Uracil“ žymima didžiąja raide U. Jo cheminė formulė yra C4H4N2O2. Į nukleorūgštys, jis randamas RNR, sujungtoje su adeninu. Uracilis sudaro nukleotidą uridiną.
Gamtoje yra daugybė kitų azotinių bazių, be to, molekulės gali būti įterptos į kitus junginius. Pvz., Pirimidino žiedai randami tiaminuose (vitaminas B1) ir barbituatuose, taip pat nukleotiduose. Pirimidinai taip pat randami kai kuriuose meteorituose, nors jų kilmė vis dar nežinoma. Kiti gamtoje randami purinai yra ksantinas, teobrominas ir kofeinas.
RNR metu uracilas užima timiną, taigi bazinė pora yra:
Azoto bazės yra DNR dviguba spiralė, kiekvieno cukraus nukleotido cukrumi ir fosfatu sudarant molekulės pagrindą. Kai DNR spiralė suskyla, pvz perrašyti DNR, prie kiekvienos eksponuotos pusės pritvirtinamos papildomos bazės, kad būtų galima suformuoti identiškas kopijas. Kada RNR veikia kaip šabloną gaminti DNR, vertimas, DNR molekulėms gaminti naudojant bazinę seką yra naudojamos papildomos bazės.
Kadangi ląstelės papildo viena kitą, ląstelėms reikia maždaug vienodo purino ir pirimidinų kiekio. Norint išlaikyti pusiausvyrą ląstelėje, tiek purinų, tiek pirimidinų gamyba savaime slopina. Susiformavęs jis slopina daugiau to paties gaminių ir aktyvina jo ekvivalento gamybą.