Cada molècula és constituïda per una unitat de nicotinamida, una d’adenina, dues de β-D-ribosa i dues d’àcid fosfòric. Se sintetitza en la cèl·lula a partir de l’àcid nicotínic lliure, i solament algunes cèl·lules utilitzen nicotinamida. És un coenzim que actua en reaccions de transferència d’hidrògens i d’oxidoreducció enzimàtica; per exemple, en algunes deshidrogenases. Fou aïllat i identificat per Otto Warburg i Hans von Euler-Chelpin. Present, juntament amb el NADP, en tot tipus de cèl·lules, el NAD acostuma a ésser el més abundant de tots dos; en els mitocondris del cor del bou, hi són en la proporció molar 1:6. Quan el NAD+ s’esterifica en posició 3’ per l’acció de l’ATP, resulta el 3'-fosfat del dinucleòtid adenosina-nicotinamida (NADP+). Aquest és el transportador d’electrons rics en energia, tant en les reaccions d’oxidoreducció del catabolisme com en les reaccions anabòliques, segons el cicle del NADP:
La forma oxidada, NADP+, es redueix a NADPH (fotosíntesi) mitjançant l’aigua en presència de cloroplasts i de llum. És emprat en medicina, en els casos de deficiència de DPN.