Nukleozidi mogu biti fosforilizovani specifičnim kinazama u ćeliji na primarnoj alkoholnoj grupi šećera (-CH2-OH), čime nastaju nukleotidi
, koji su molekularni gradivni blokovi DNK i RNK.
U medicini je više analognih nukleozida bilo korišćeno kao antiviralni ili antitumorski agensi. Viralne polimeraze inkorporiraju ta jedinjenja sa non-kanoničkim bazama. Te supstance se aktiviraju u ćelijama putem konverzije u nukleotide. One se administriraju kao nukleozidi, zato što naelektrisani nukleotidi ne mogu lako da prođu kroz ćelijske membrane.