Dans les cellules eucaryotes, la réplication de l'ADN se produit dans le noyau pendant la phase S du cycle cellulaire. L'ADN total de la cellule se trouve dans le noyau, c'est pourquoi la réplication s'y produit.
La réplication de l'ADN se déroule en plusieurs étapes. Tout d'abord, l'ADN double brin doit être décompressé et séparé. Une fois séparés, les nucléotides non appariés sur chaque brin servent de matrice pour que de nouveaux nucléotides arrivent et s'apparient. De nouveaux brins de nucléotides sont assemblés et ils deviennent liés de manière covalente aux deux brins simples séparés d'ADN. Les nucléotides s'assemblent dans un ordre complémentaire et fusionnent avec l'ADN simple brin pour former deux nouveaux brins filles d'ADN qui peuvent sortir de la cellule.