On kaks peamist lämmastikaluste alust: puriinid ja pürimidiinid. Mõlemad klassid sarnanevad molekuli püridiiniga ja on mittepolaarsed, tasapinnalised molekulid. Nagu püridiin, on ka iga pürimidiin üksik heterotsükliline orgaaniline tsükkel. Puriinid koosnevad pürimidiinitsüklist, mis on sulandatud imidasoolitsükliga, moodustades kaksikrõngasstruktuuri.
Kuigi lämmastikaluseid on palju, on viis kõige olulisemat teada, mida leidub DNA ja RNA, mida kasutatakse ka biokeemilistes reaktsioonides energiakandjatena. Need on adeniin, guaniin, tsütosiin, tümiin ja uratsiil. Igal alusel on nn komplementaarne alus, mida ta seob ainult DNA ja RNA moodustamiseks. Komplementaarsed alused moodustavad geneetilise koodi aluse.
Adeniin ja guaniin on puriinid. Adeniini tähistab sageli suurtäht A. DNA-s on selle komplementaarseks aluseks tümiin. Adeniini keemiline valem on C5H5N5. RNA-s moodustab adeniin sidemeid uratsiiliga.
Adeniin ja muud alused seostuvad fosfaatrühmadega ja kas suhkru riboosiga või 2'-desoksüribroosiga
et moodustada nukleotiide. Nukleotiidide nimed on sarnased aluse nimedega, kuid puriinide jaoks lõppeb "-osiin" (nt adeniin moodustab adenosiintrifosfaadi) ja pürimidiinide jaoks lõppev "-idiin" (nt tsütosiin moodustab tsütidiini trifosfaat). Nukleotiidide nimed täpsustavad molekuliga seotud fosfaatrühmade arvu: monofosfaat, difosfaat ja trifosfaat. Need nukleotiidid toimivad DNA ja RNA ehitusplokkidena. Puriini ja komplementaarse pürimidiini vahel moodustuvad vesiniksidemed, moodustades DNA topeltheeliksi kuju või toimides reaktsioonides katalüsaatoritena.Guaniin on puriin, mida esindab suurtäht G. Selle keemiline valem on C5H5N5O Nii DNA-s kui RNA-s seostub guaniin tsütosiiniga. Guaniini moodustatud nukleotiid on guanosiin.
Dieedis on puriine rohkesti lihatoodetes, eriti siseorganitest, nagu maks, ajud ja neerud. Väiksem puriinide sisaldus on taimedes, näiteks hernes, oad ja läätsed.
Tüümiin on tuntud ka kui 5-metüüluratsiil. Tüümiin on DNA-s leiduv pürimidiin, kus see seondub adeniiniga. Tümiini sümbol on suurtäht T. Selle keemiline valem on C5H6N2O2. Selle vastav nukleotiid on tümidiin.
Tsütosiini tähistab suurtäht C. DNA-s ja RNA-s seostub see guaniiniga. Watsoni-Cricki aluse paarides moodustuvad tsütosiini ja guaniini vahel kolm vesiniksidet, moodustades DNA. Tsütosiini keemiline valem on C4H4N2O2. Tsütosiini moodustatud nukleotiid on tsütidiin.
Uratsiili võib pidada demetüleeritud tümiiniks. Uracilit esindab suurtäht U. Selle keemiline valem on C4H4N2O2. Sisse nukleiinhapped, leidub seda adeniiniga seotud RNA-s. Uracil moodustab nukleotiidi uridiini.
Looduses leidub palju muid lämmastikaluseid aluseid, lisaks võib molekule leida teistest ühenditest. Näiteks leidub pürimidiinitsükleid tiamiinis (vitamiin B1) ja barbituaatides, samuti nukleotiidides. Pürimidine leidub ka mõnes meteoriidis, kuigi nende päritolu pole siiani teada. Muude looduses leiduvate puriinide hulka kuuluvad ksantiin, teobromiin ja kofeiin.
RNA-s võtab uratsiil tümiini asemel, seega on aluse sidumine järgmine:
Lämmastiku alused asuvad DNA topeltheeliks, moodustades molekuli selgroo iga nukleotiidi suhkrute ja fosfaatide osadega. Kui DNA spiraal lõheneb, nagu DNA transkribeerimiseks, kinnitatakse iga paljastunud poole külge täiendavad alused, nii et saab moodustada identsed koopiad. Millal RNA tegutseb mallina DNA valmistamiseks tõlge, kasutatakse DNA molekuli valmistamiseks alusjärjestust kasutades komplementaarseid aluseid.
Kuna rakud on üksteisega komplementaarsed, vajavad rakud umbes võrdses koguses puriini ja pürimidiini. Rakus tasakaalu säilitamiseks on nii puriinide kui ka pürimidiinide tootmine ise pärssiv. Kui üks on moodustatud, pärsib see enama sama tootmist ja aktiveerib selle vastaspoole tootmist.