Trata-se de uma molécula que é formada por dois nucleotídeos, que por sua vez é semelhantes às unidades que formam os ácidos nucléicos, o NAD contem a base nitrogenada adenina, além de uma molécula de nicotinamida. É uma substância totalmente capaz de receber hidrogênio, o que pode significar que funciona no metabolismo como um aceptor de hidrogênios, que por sua vez são transferidos depois a outras substâncias, que vão depender da etapa do metabolismo envolvida em determinadas reações que liberam energia.
No ciclo de Krebs ocorre liberação de hidrogênios, que por sua vez são capturados pelo NAD. Os NADH2 formados participarão da etapa da cadeia respiratória, liberando os hidrogênios capturados que se combinam com o oxigênio para formar moléculas de água.