作为遗传物质的基本特点就是能够准确地进行自我复制。在合成DNA时，决定其结构特异性的遗传信息来自其本身，必须由原来存在的DNA分子为模板来合成新的DNA分子。这种以自身DNA为模板，以脱氧核苷酸为底物催化合成新的DNA的酶称为DNA聚合酶。在微生物、植物和动物中都发现有这种酶，而且原核细胞和真核细胞所含的DNA聚合酶不只是一种。大肠杆菌中存在三种，分别称为DNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ；真核细胞中也分离出四种，分别称DNA聚合酶α、β、γ和线粒体DNA聚合酶mt。目前常用于基因工程的为大肠杆菌DNA聚合酶Ｉ和TDNA聚合酶4噬菌体感染大肠杆菌所得，而用于PCR扩增技术的多为耐热的Taq，DNA聚合酶来自一种水生嗜热杆菌。