Według National Center for Biotechnology Information, podstawową rolą polimerazy DNA jest replikacja DNA organizmu, dokładnie i wydajnie, podczas podziału komórki. Ponadto polimerazy odgrywają istotną rolę w korekta kodu genetycznego pod kątem błędów i naprawienie tych, które powstają.
Kiedy organizm rozpoczyna proces podziału komórkowego, enzym zwany helikazą oddziela dwie strony cząsteczki DNA. Według Wikipedii, polimeraza DNA zaczyna kopiować każdą nić oryginalnego dwuniciowego DNA. Polimeraza DNA działa kierunkowo. Rozpoczynają proces replikacji na końcu 3 'cząsteczki i działają w kierunku końca 5' cząsteczki. Jednak nowo wyprodukowane pasmo jest skonstruowane w przeciwnym kierunku, dzięki czemu uzyskuje się swobodne pasmo do oryginału.
Wikipedia twierdzi, że polimeraza DNA nie replikuje dokładnie każdej nici DNA. Średnio enzym powoduje błąd w jednej na 1 miliard par zasad. Jednak Nature.com twierdzi, że wskaźnik błędu jest bliższy jednej na milion par zasad.
National Center for Biotechnology Information wyjaśnia, że istnieje wiele różnych typów polimerazy DNA. Niektóre organizmy, takie jak wszechobecne bakterie Escherichia coli, mają pięć takich polimerazy. Organizm Saccharomyces cerevisiae używa ośmiu różnych polimerazy, podczas gdy ludzie wykorzystują co najmniej 15 różnych polimerów.