Le purine sono basi azotate presenti negli acidi nucleici. Le loro molecole sono formate da due anelli eterociclici azotati derivati dalla purina, al contrario delle pirimidine che ne hanno solo uno, come la pirimidina da cui derivano. Le purine più note per essere basi azotate di DNA e RNA sono l'adenina e la guanina, ma purine sono anche la xantina, l'ipoxantina, la teobromina, la teofillina, la paraxantina, l'acido urico e l'isoguanina. Le pirimidine sono la citosina, la timina e l'uracile. L'adenina e la guanina sono molto diffuse in natura. La guanina come tale si trova nelle scaglie dei pesci, come pigmento nel piumaggio di certi uccelli e nel guano. L'adenina non si trova generalmente come tale, ma come derivati del suo prodotto 3,5-diossigenato, conosciuto come xantina. Derivati metilati di questa, infatti, costituiscono i famosi alcaloidi teofillina, teobromina e caffeina. Nel complesso, però, è estremamente più facile ritrovare queste due basi in natura sia come derivati nucleosidici (adenosina e guanosina), che nucleotidici, cioè fosforilati (AMP, ADP, ATP; GMP, GDP, GTP). Questi infatti costituiscono i mediatori del trasferimento dell'energia chimica cellulare e la trasmissione di segnali cellulari o biologici.