L'ADN se réplique pour que les cellules se divisent, avec une cellule mère qui se divise en donnant à chaque cellule fille la chaîne d'ADN complète dans chaque noyau. Sans division cellulaire, un organisme ne peut pas devenir une plante, un humain ou un animal. La réplication de l'ADN permet à toutes les cellules de contenir le code génétique complet du corps.
Il se réplique en dénouant chacun des brins d'ADN qui composent la double hélice. Parce que chacun des quatre nucléotides ne peut se connecter qu'entre eux, chacune des moitiés de l'ADN agit comme un modèle pour construire l'autre moitié. Le nucléotide thymine ne peut se lier à l'adénine qu'à l'aide de deux liaisons hydrogène, et la guanine ne peut se lier à la cytosine qu'à l'aide de trois liaisons hydrogène.