RNA的化学结构与DNA非常相似，但主要有三个方面的不同：
1、与双链DNA不同，RNA是单链分子，在许多生物学作用中，它由更短的核苷酸链组成。然而，RNA可以通过互补碱基配对形成内链(即单链)双螺旋结构，如tRNA。
2、DNA的磷酸糖“主干”含有脱氧核糖，而RNA则含有核糖。核糖的戊糖环上有一个羟基在2'的位置，而脱氧核糖没有。核糖主干中的羟基使RNA比DNA更不稳定，因为它更容易水解。
3、DNA中腺嘌呤的互补基是胸腺嘧啶，而RNA中是尿嘧啶，它是胸腺嘧啶的一种未甲基化形式。