Los nucleótidos están distribuidos en todos los tipos celulares, procariontes y eucariontes, donde cumplen una gran variedad de funciones importantes para la célula.
Una de las funciones cuantitativamente más significativas de los nucleótidos, es ser precursores monoméricos de los ácidos nucleicos, ADN y ARN. Debemos decir que esta no es la única función de los nucleótidos. Las células son sistemas con gran economía de partes y procesos. Por lo tanto, un misma molécula puede desempeñar distintas funciones. En este sentido, los nucleótidos son un ejemplo de este principio básico de economía celular. Además de su papel estructural en los ácidos nucleicos, las células también utilizan los nucleótidos como transportadores de energía metabólicamente útil, son mediadores de procesos fisiológicos, agentes de transferencia de otros grupos químicos y efectores alostéricos (Los efectores alostéricos son moléculas que alteran la afinidad de una enzima por un sustrato).