非天然核苷酸（unnatural nucleotide），理学-化学-化学生物学-核酸化学生物学-核酸化学-核酸固相合成-非天然核苷酸，不是生命体天然存在的核苷酸。核苷酸由碱基、核糖或脱氧核糖和5′磷酸根组成，非天然核苷酸是天然核苷酸的衍生物，可以分别通过改变磷酸骨架、核糖环2′位置或者碱基三种形式获得。在核酸药物的设计中，为了防止被核酸酶降解，可以采用非天然核苷酸的策略，将磷酸根用硫代磷酸根替代，或者核糖环2′位置的羟基被胺基、氟代或者甲氧基取代，或者核糖环2′-和4′-位置连接。碱基衍生物增加化学官能基团可以改变核酸酶等催化活性。此外尿嘧啶核苷类似物如4-巯基尿苷（4-thiouridine; 4SU）或5-乙炔基尿苷（5-ethynyluridine; EU）也被用于细胞体内标记新合成的RNA或研究蛋白-RNA相互作用。