Пиримиди́новые основа́ния, группа природных соединений (цитозин, урацил, тимин, а также минорные пиримидиновые основания), производных гетероциклического азотистого основания пиримидина. Входят в состав нуклеиновых кислот; благодаря способности специфически (по принципу комплементарности) взаимодействовать с пуриновыми основаниями, они участвуют в кодировании и передаче наследственной информации. Структурные компоненты нуклеотидных коферментов, играющих важную роль в обмене углеводов (производные уридиндифосфата) и липидов (производные цитидинтрифосфата), антибиотиков и многих других биологически активных соединений.

Биосинтез пиримидиновых оснований начинается с образования пиримидинового кольца оротовой кислоты из карбамоилфосфата и аспарагиновой кислоты. После присоединения к оротовой кислоте D-рибозо-5-фосфатной боковой цепи образовавшийся нуклеотид (оротидиловая кислота) декарбоксилируется с образованием нуклеотида урацила (уридинмонофосфата, УМФ). Уридинтрифосфат, образовавшийся после двойного фосфорилирования УМФ, аминируется с образованием цитидинтрифосфата. Нуклеотид тимина (дезокситимидиловая кислота) возникает в реакции метилирования дезоксиуридинмонофосфата.

Свободные пиримидиновые основания, образовавшиеся при распаде нуклеиновых кислот, могут повторно использоваться для синтеза нуклеиновых кислот или подвергаются дальнейшей деградации.

Распад пиримидиновых оснований идёт в основном по восстановительному пути с образованием некоторых β-аминокислот. У большинства организмов свободные пиримидиновые основания в конечном счёте распадаются до мочевины и NН₃. Окислительный путь распада пиримидиновых оснований обнаружен у некоторых бактерий; он включает стадию барбитуровой или метилбарбитуровой кислоты и заканчивается образованием мочевины и малоновой (из урацила) или метилмалоновой (из тимина) кислот.