السيتوزين هو بيريميدين؛ إلى جانب الأدينين والجوانين، يشكلون القواعد النووية الخمس للأحماض النووية. البيريميدينات هي مركبات حلقية غير متجانسة أحادية الحلقة تعتمد على بنية البيريميدين. يشكل السيتوزين، مثل الأدينين والجوانين، نوكليوسيدات ونوكليوتيدات في الحمض النووي الريبي والحمض النووي. عندما تتحد القواعد مع الريبوز، يتشكل ريبونوكليوسيد؛ وعندما تتحد مع ديوكسيريبوز، يتشكل ديوكسيريبونوكليوسيد. تتحد هذه بدورها مع مجموعات الفوسفوريل، في عملية تسمى الفسفرة، لتشكيل النوكليوتيدات الخاصة بها التي تشكل الأحماض النووية. يمكن أن تكون النوكليوتيدات ثلاثية أو ثنائية أو أحادية الفوسفات، على غرار الطريقة التي يشكل بها الأدينين ATP و ADP و AMP. يستخدم السيتوزين كنيوكليوسيد لأبحاث البروتيوميات. كما يستخدم كركيزة إنزيم أو كسلائف لجزيئات المؤثر مثل سكريات السيتوزين. تم استخدام السيتوزين: لإعداد محاليل القواعد النووية كمعيار للكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC)، لتقدير معدل المثيلة العالمي، لتخليق وتنقية نوكليوسيد 5′-ثلاثي الفوسفات (NTP). توفر المعايير الثانوية الصيدلانية للاستخدام في مراقبة الجودة بديلاً مريحاً وفعالاً من حيث التكلفة لإعداد المعايير العاملة الداخلية للمختبرات والشركات الصيدلانية.