シトシンは核酸の塩基成分であり.デオキシリボ核酸（DNA）やリボ核酸（RNA）に含まれていることが知られています。 DNAの二重らせん構造において.一方の一本鎖上のシトシンは.他方の一本鎖上のグアニンと対になり.分子間に3つの水素結合を形成することができ.DNA二重らせん構造の安定性を保つことができる。 また.シトシンおよびシトシンヌクレオチドは.白血球を増やす細胞を合成するための薬剤としても使用されています。 臨床的に使用されている抗ウイルス薬.例えば抗HIV薬や抗B型肝炎ウイルス薬のラミブジン.抗がん剤のゲムシタビンやエナント酸.また一般的に使用されている5-フルオロシトシンなどは.シトシンから合成されます。