Cztery etapy replikacji DNA to odwijanie dwóch zwiniętych nici DNA, komplementarne parowanie zasad nukleotydowych, zakończenie łączenia oraz ciągła i nieciągła synteza
Rozwijanie musi nastąpić w celu replikacji DNA. Dwie nici DNA połączone i zwinięte w podwójną helisę są od siebie oddzielone. Ta separacja tworzy widelec replikacyjny, a enzymy łączą istniejące eksponowane zasady z komplementarnymi wolnymi nukleotydowymi trifosforanami. Aby dokończyć łączenia, enzym zwany polimerazy rozpoczyna reakcję chemiczną, która pozwala na połączenie fosforanu i dezoksyrybozy. Łańcuch DNA może nadal rozciągać się tylko w jednym kierunku. Enzymy zwane ligazami są używane do tworzenia ciągłej i pełnej cząsteczki DNA.