核苷酸及其衍生物用于短期能量储存(ATP,GTP),用于内部和细胞内信号传导(CAMP;腺苷),作为酶辅因子(NAD,FAD),以及用于合成DNA和RNA。大多数膳食核苷酸被肠道菌群消耗;人体自己的这些分子供应是综合的。额外的代谢途径允许核苷酸的相互互连,通过DNA和RNA降解释放的核苷酸的拯救和再利用,过量核苷酸的分解代谢,以及在细胞溶质和细胞核之间的这些分子的转运(Rudolph 1994)。这些途径被调节以控制细胞内核苷酸池的总尺寸,以平衡单个核苷酸的相对量,并将脱氧核苷酸的合成耦合到DNA复制的发作(细胞周期的S期)。
这些途径也具有主要的临床兴趣,因为它们是用作抗病毒和抗肿瘤药物的核苷酸类似物被细胞,活化和分解剂(Weilin和Nordlund 2010)占用的方法。同样,人和Apricoplean寄生虫等核苷酸代谢途径的差异已经被利用以设计用于攻击后者的药物(海德2007)。
核苷酸和嘌呤和嘧啶基碱穿过SLC转运蛋白介导的脂质双层膜的运动,作为模块“跨膜运输的小分子”的一部分进行注释。