Potężna helisa enzymu DNA rozwija podwójne nici DNA, rozbijając wiązania między każdą z komplementarnych zasad. Te zasady są utrzymywane razem przez silne wiązania wodorowe, ale przy ich rozbijaniu helikaza DNA tworzy dwie jednoniciowe cząsteczki DNA.
Helicaza DNA przyłącza się do cząsteczki DNA na tak zwanym początku replikacji, aby rozpocząć proces replikacji DNA. Helicaza działa jak rodzaj klina, który "rozpina" dwuniciową cząsteczkę DNA w widelec w kształcie litery Y zwany widelcem replikacji. Do czasu, gdy helikaza dotrze do końca nici DNA, przesuwając widelec replikacji wzdłuż drogi, są dwie pojedyncze nici DNA i trwa replikacja.