Пиримидиновые азотистые основания находятся в двух таутомерных формах - лактимной и лактамной. В состав НК эти основания входят в лактамной форме, в которой атом водорода может замещаться на остаток рибозы или дезоксирибозы.

Азотистые основания поглощают свет в УФ части спектра при 230 нм, что используется для количественного определения НК. Некоторые синтетические производные пиримидиновых и пуриновых оснований имеют противоопухолевые и иммунодепрессивные свойства – 5-фторурацил (аналог тимина), 6- меркаптопурин (аналог аденина). Они конкурируют с нормальными азотистыми основаниями, нарушают синтез НК и тормозят размножение клеток.