Pirimidin je skupina molekul, ki so del strukture DNK in RNA. Te molekule imajo eno samo obročno strukturo, sestavljeno iz šestih atomov. Molekul pirimidina je več, vendar sta le citozin in timin del strukture DNK, medtem ko sta citozin in uracil del strukture RNA. Te molekule se vežejo s svojimi purinskimi kolegi, da združijo dve verigi polimera DNK ali RNA. Zdravila, podobna pirimidinu, so bila uporabljena za zdravljenje določenih stanj, vključno s kožnim rakom in keratozo.
Citozin, timin in uracil imajo šestčlensko obročno strukturo. Uracil ima dva kisikova atoma, vezana na obroč. Citozin ima en atom kisika in eno aminsko skupino (-NH2), vezano na obroč, medtem ko ima timin dva kisikova atoma in metilno skupino (-CH3), vezano na obroč. Obročna struktura vsake od teh molekul pirimidina vsebuje dva atoma dušika in štiri atome ogljika.
Pirimidini se vežejo s purini, da združijo dve verigi DNA ali RNA polimera. Adenin in gvanin sta purina in vsak ima petčlenski in šestčlenski obroč, ki sta združena. V DNK se citozin veže z gvaninom, timin pa z adeninom. Povezava med citozinom in gvaninom je sestavljena iz treh vodikovih vezi, povezava med timinom in adeninom pa ima dve vodikovi vezi. V RNA uracil zavzame mesto timina in se veže z adeninom.
Ko je sladkorna skupina vezana na pirimidin ali purin, se imenuje nukleozid. Deoksicitozin in (deoksi)timidin sta pirimidinska nukleozida, deoksiadenozin in deoksigvanozin pa purinska nukleozida. V DNK je sladkor deoksiriboza, ki je molekula sladkorja s petimi ogljiki, ki nima hidroksilne skupine (-OH), ki je običajno prisotna v molekuli sladkorja riboze. Pri RNA je molekula sladkorja riboza, nukleozidi pa so na splošno poimenovani brez predpone ‘deoksi’.
Celoten nukleotid je sestavljen iz dušikove baze, ki je pirimidin ali purin, molekule sladkorja in fosfatne skupine. Fosfatna skupina se preko estrske vezi veže na molekulo sladkorja nukleozida. En nukleotid je vezan na drugega nukleotida s fosfodiestrovsko vezjo.
Flurouracil je zdravilo, ki je po strukturi podobno pirimidin uracilu. Običajno se uporablja za zdravljenje posebne vrste kožnega raka, imenovanega površinski bazalnocelični karcinom, in drugih kožnih obolenj, vključno z luskastimi ali skorjastimi lezijami, ki jih povzroča prevelika izpostavljenost soncu. Zdravilo se običajno prodaja v obliki kreme.