Na początku replikacji podwójna helisa DNA jest rozplatana, a jej nici się rozdzielają. Na bazie każdej z nich może zostać dobudowana kolejna nić, komplementarna do starej. Powstają dwie identyczne cząsteczki DNA.
Dzięki temu, że DNA jest dwuniciowe, na bazie każdej z jego nici powstaje nowa kopia DNA. Każda z nich może trafić do innej komórki potomnej – materiał genetyczny zostaje więc podwojony.