抗代谢物：有些人工合成的或天然存的化合物的结构，与生物体内的一些必需的代谢物很相似，将其引入生物体后，与体内的必需代谢物会发生特异性和拮抗作用，从而影响生物体中的正常代谢，这些化合物为抗代谢物。

核苷酸的抗代谢物是一些碱基、氨基酸或叶酸等的类似物，它们以多种方式干扰或阻断核苷酸的合成代谢，从而进一步阻止核酸及蛋白质的生物合成，这些代谢物具有抗肿瘤作用。

次黄嘌呤类似物主要是6-巯基嘌呤，它还可在体内生成6-巯基嘌呤核苷酸，故其通过多种方式作用于多步反应过程，从而阻断嘌呤核苷酸的从头合成和补救合成。

嘧啶类似物主要有5-氟尿嘧啶，其结构与胸腺嘧啶相似，但其本身并无生物学活性，必须在体内转化为一磷酸脱氧核糖氟尿嘧啶核苷(FdUMP)和三磷酸氟尿嘧啶核苷(FUTP)后才能发挥作用。FdUMP与dUMP结构相似，阻断TMP合成。FdUMP掺入RNA分子破坏其结构。

氨基酸类似物有氮杂丝氨酸，其结构与谷氮酰胺相似。

叶酸类似物有氨基蝶呤和氨甲蝶呤，后者在临床上常用于白血病的治疗。

阿糖胞苷，环胞苷是改变了核糖结构的核苷类似物，能影响DNA的合成。