化学结构与核酸的碱基成分类似的化合物。通常指人工合成的，如嘌呤类似物有8-吖鸟嘌呤，6-巯基嘌呤，二氨基嘌呤；嘧啶类似物有5-溴尿嘧啶，5-氟尿嘧啶等。
多数作为碱基、核苷、核苷酸的代谢颉颃物质而起作用，对核酸的合成起阻碍作用，并阻碍细菌或动植物细胞的繁殖生长。被用于治疗恶性肿瘤或核酸合成等机制的研究。有时还会引起变异作用。
