La funzione della DNA polimerasi è quella di replicare, correggere e riparare il DNA. Esistono diverse DNA polimerasi, ma la DNA polimerasi I, o Pol I e DNA polimerasi III o Pol III, sono le principali quelli coinvolti nella replicazione del DNA.
La DNA polimerasi aggiunge basi nucleotidiche solo quando è già presente un primer RNA, un breve frammento di RNA. Le basi dei nucleotidi per il DNA sono costituite da adenina, timina, guanina e citosina. La DNA polimerasi quindi aggiunge basi nucleotidiche al primer RNA ad una velocità di 1.000 basi al secondo. La DNA polimerasi è un enzima estremamente accurato, inserendo solo una base errata per ogni 10.000 basi aggiunte.
Prima che venga aggiunta la prossima base, DNA polimerasi controlla se l'ultima base aggiunta è quella corretta. La replicazione del DNA non è precisa al 100%; pertanto, a volte possono essere aggiunte basi errate. DNA polimerasi rimuove la base errata e aggiunge quella corretta. La replicazione del DNA è estremamente accurata a causa della funzione di correzione di bozze della DNA polimerasi, risultante in un errore ogni 1 miliardo di basi aggiunte.