1 ohmcraza DNA jest sercem a syntetyzuje nowe nici DNA na matrycy starych nici katalizuje przyłączenie nukleotydów do rosnącego łańcucha DNA, tworząc wiązania fosfodiestrowe między grupą -OH na jego końcu 3' a fosforanem na końcu 5' nowo wchodzącego nuklootydu,
Polimeraza DNA wykorzystuje uwolnioną energię z hydrolizy pirofosforanu, co decyduje, że reakcja polimeryzacji jest praktycznie nieodwracalna. Polimeraza DNA nie odłącza się od DNA każdorazowo po przyłączeniu kolejnego nuklootydu - Podczas replikacji jest ciągle zasocjowana z DNA, wzdłuż którego przesuwa się etapami przez wiele cykli reakcji polimeryzacji.