Existen dos tipos principales, el ADN y el ARN; ambos son polímeros de nucleótidos, es decir, polinucleótidos.
[5] La estructura de los ácidos nucleicos se divide en cuatro niveles diferentes: primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria.
La estructura primaria consiste en una secuencia lineal de nucleótidos, unidos entre sí por enlaces fosfodiéster.
Una nomenclatura alternativa es usando las tres primeras letras de sus nombres: Ade-Cyt-Thy-Gua o Ade-Cyt-Ura-Gua.
[8] Los grupos fosfato se encuentran ionizados con carga negativa en las condiciones de pH celular normales, lo cual confiere un carácter ácido a los ácidos nucleicos, puede proteger las bases nitrogenadas de la hidrólisis y permite interacciones electroestáticas con otras moléculas.
Estas se enrollan entre sí alrededor de un eje imaginario, conteniendo las bases nitrogenadas en el interior, casi perpendicularmente a este eje y apiladas una encima de la otra; mientras que los grupos fosfato quedan expuestos como un esqueleto externo.
[9][10] La estructura secundaria del ARN consiste en una sola cadena de polinucleótido, la cual hibrida consigo misma en las regiones complementarias.
Las dobles hélices de ARN adoptan esta estructura; los ácidos nucleicos híbridos ADN-ARN contienen principalmente ADN-A, aunque también se han observado especímenes con ADN-B.
Dada su secuencia y tensión estructural, puede surgir en condiciones in vivo, aunque su función biológica no esta clara.
[17][18] Por otra parte, en el caso del ARN, las estructuras cuaternarias son menos frecuentes que en ADN o proteínas.