Ligaza DNA jest enzymem, który naprawia nieregularności lub pęknięcia w szkielecie cząsteczek dwuniciowego DNA. Ma trzy ogólne funkcje: uszczelnia naprawy DNA, uszczelnia fragmenty rekombinacji i łączy fragmenty Okazaki (małe fragmenty DNA powstałe podczas replikacji dwuniciowego DNA). Funkcja ligazy DNA polega na tworzeniu wiązania między końcem nukleotydu "donora" a końcem nukleotydu "akceptora".
Istnieją dwa główne typy ligazy DNA - pierwszy występuje tylko w komórkach prokariotycznych (komórki bez jądra, takie jak bakterie). Drugi znajduje się w komórkach eukariotycznych (komórki z jądrem, podobnie jak rośliny i zwierzęta), a także w wirusach i bakteriofagach. Ponadto ssaki mają cztery podtypy ligaz różniących się funkcją; Na przykład ligaza DNA III zawiera białko naprawcze DNA, zwane XRCC1, które uszczelnia przerwę w nici DNA, która występuje podczas naprawy wycinków nukleotydowych. Ogólnie, eukariotyczne ligazy DNA są znacznie większe niż ich prokariotyczne odpowiedniki; najmniejsza ligaza DNA jest wytwarzana przez bakteriofaga T7.
Ponieważ ligaza DNA odgrywa tak ważną rolę w wspomaganiu naprawy i replikacji DNA, jest ważnym elementem eksperymentów rekombinacji genetycznej, w tym klonowania.