Od końca 1930 roku do czasu połowy 1940 roku, Todd badane nukleotydy i nukleozydy, związki z których kwasy nukleinowe, kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) oraz kwas rybonukleinowy (RNA), są wbudowane. Te kwasy nukleinowe są złożone cząsteczki znaleziono we wszystkich żywych komórkach. DNA znajduje się głównie w jądrze komórek i RNA można znaleźć w całej komórce. DNA jest dziedzicznym materiał organizmu. Krótkie odcinki DNA genów o nazwie określenia charakterystyki organizmem jest. Największa
Todd odkryto, że nukleotydy zostały utworzone przez cząsteczki cukru i grup fosforanowych, które dołączone się do czterech znanych zasad chemicznych DNA adeniny, guaniny, tyminy i cytozyny. Prace Todda w tej dziedzinie przygotował drogę dla modelu DNA opracowany przez amerykański biolog James Dewey Watson i Francis HC brytyjski biolog Crick. Watson i Crick opracowali model struktury cząsteczkowej DNA w 1953 roku zaproponowano, że cząsteczka DNA składa się z dwóch łańcuchów polinukleotydów ułożonych w podwójnej helisy (spiralnym). Polinukleotydowe łańcuchy fosforanów i cukrów tworzą boki drabiny. Podstawy pasujące zwanych par zasad, są szczeblami, które posiadają łańcuchy razem. Oba łańcuchy są połączone ze sobą słabymi wiązaniami pomiędzy poszczególnymi parami zasad. Na przykład, adenina bazowej w jeden łańcuch polinukleotydu zawsze wiąże się z podstawy tyminy na drugim łańcuchu. Podobnie, guaniny na jednym łańcuchu zawsze wiąże się z cytozyny na innym łańcuchu. Cząsteczka DNA wygląda skręcone liny drabiny. Największa
RNA jest podobny w budowie do DNA. Jak DNA, RNA składa się z długich łańcuchów jednostek nukleotydowych. Jednakże, cukier w RNA jest ryboza, zamiast dezoksyrybozy i podstawy są adeniny, guaniny, cytozyny, i uracyl zamiast tyminy. RNA odgrywa ważną rolę w tworzeniu białek. Największa
Todd syntetyzowane również trzy ważne związki-adenozynotrójfosforanu, dinukleotyd flawinoadeninowy, oraz trifosforanu urydyny pomiędzy 1949 i 1954 trifosforan adenozyny (ATP) stanowi związek o adenozyny i trzy grupy fosforanowe. Usuwanie fosforu uwalnia się duże ilości energii, które są stosowane w reakcjach biolog