นิวคลีโอเบส (อังกฤษ: nucleobase) เป็นสารประกอบทางชีววิทยาซึ่งประกอบไปด้วยไนโตรเจนซึ่งก่อให้เกิดนิวคลีโอไซด์ ซึ่งเป็นส่วนประกอบของนิวคลีโอไทด์ พร้อมมอนอเมอร์เหล่านี้ทั้งหมดซึ่งประกอบเป็นโครงสร้างพื้นฐานของกรดนิวคลีอิก โดยความสามารถของนิวคลีโอเบสในการสร้างคู่เบสและเรียงซ้อนกันนำไปสู่โครงสร้างที่มีสายโซ่ยาว เช่น กรดไรโบนิวคลีอิก (อาร์เอ็นเอ) และกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (ดีเอ็นเอ)นิวคลีโอเบสหลักมี 5 ตัว ได้แก่ อะดีนีน ไซโทซีน กวาซีน ไทมีน และยูเรซิล