Com que el ADN conté tota la informació necessària per al funcionament orgànic, és a dir, perquè totes les cèl·lules del cos funcionin correctament, cal que totes les cèl·lules continguin la mateixa dotació de ADN. Així, doncs, el ADN s’ha de reproduir cada vegada que una cèl·lula es multiplica, per tal que totes les cèl·lules filles disposin exactament de la mateixa informació genètica, per més que en cada una s’empri solament la necessària per desenvolupar l’activitat específica. Aquest mecanisme de reproducció del ADN, anomenat replicació, s’esdevé cada vegada que una cèl·lula ha de multiplicar-se, i origina la síntesi de dues macromolècules de ADN estrictament idèntiques.
Quan el ADN ha de replicar-se, en primer lloc, les dues cadenes que el formen comencen a separar-se. Després, gràcies a l’acció d’un enzim anomenat ADN polimerasa, al costat de cadascuna de les dues cadenes ja separades es va constituint una cadena complementària. Així, una cadena serveix de motlle per a la síntesi d’una altra, la correspondència de bases nitrogenades: per cada molècula d’adenina de la cadena antiga se n’acopla una de timina en la nova, i per cada una de les dues macromolècules de ADN resultants, una de les dues cadenes que té és l’original, mentre que l’altra és nova; per aquesta raó es diu que es produeix una replicació semiconservadora.