Нуклеотиды могут существовать в клетке не в качестве мономеров нуклеиновых кислот. При разрыве макроэргических связей нуклеотидов выделяется более 32 кДж энергии. Нуклеотиды могут менять скорость многих биохимических реакций в организме (например, цАМФ). Также они являются входят в состав ферментов.