핵산 중 특히 DNA, RNA의 구성단위가 되는 저분자 화합물을 말하며, 뉴클레오티드라고도 한다. DNA나 RNA를 구성하는 염기인 아데닌, 구아닌, 티민, 우라실, 시토신 중 하나가 오탄당, 인산과 1:1:1의 비율로 만나 만드는 화합물을 말하는데, DNA나 RNA를 구성하는 염기와 오탄당이 만난 것을 뉴클레오사이드라고 하기 때문에, 이 뉴클레오사이드에 인산을 결합시킨 것을 말한다. 핵산의 구성 이외에도 뉴클레오타이드 3인산은 ATP가 되기 때문에 대사 작용도 한다.