Es un compuesto orgánico, similar al benceno, y a la piridina pero con dos átomos de nitrógeno que sustituyen al carbono en las posiciones 1 y 3. La pirimidina tiene tres derivados que forman parte de los ácidos nucleicos: la timina, la citosina y el uracilo; las tres tienen un grupo carbonilo (C=O) en el carbono 2; las dos primeras forman parte del ADN donde se aparean con sus purinas complementarias, mientras que la última está presente solo en el ARN. En el ADN, adenina (A) y guanina (G) se emparejan con timina (T) y citosina (C), respectivamente, y en el ARN adenina se une a uracilo (U) y la guanina a citosina.