Роль ДНК-полимераз в процессе биосинтеза нуклеиновых кислот заключается в осуществлении репликации ДНК — процесса самоудвоения. 14

ДНК-полимеразы ориентируют присоединение нуклеотида, тип нового нуклеотида определяется по принципу комплементарности с шаблоном, с которого ведётся считывание. 3

Кроме того, ДНК-полимеразы обладают свойством проверки ошибок: при случайном присоединении некомплементарного нуклеотида ДНК-полимераза отщепляет его от растущей цепи, что обеспечивает точность синтеза. 2

У прокариот ДНК-полимераза III катализирует наращивание полинуклеотидной цепи ДНК, а ДНК-полимераза I принимает участие в процессах репарации ДНК. 5