Selon le National Center for Biotechnology Information, le rôle principal des ADN polymérases est de répliquer l'ADN d'un organisme, avec précision et efficacité, pendant la division cellulaire. De plus, les polymérases jouent un rôle vital dans la relecture du code génétique pour les erreurs et la correction de celles qui surviennent.
Quand un organisme commence le processus de division cellulaire, une enzyme appelée hélicase sépare les deux côtés de la molécule d'ADN. Selon Wikipedia, les ADN polymérases commencent alors à copier chaque brin de l'ADN double brin original. Les ADN polymérases fonctionnent de manière directionnelle : elles commencent le processus de réplication à l'extrémité 3' de la molécule et travaillent vers l'extrémité 5' de la molécule. Cependant, le brin nouvellement produit est construit dans la direction opposée, donnant ainsi un brin complémentaire à l'original.
Wikipédia déclare que l'ADN polymérase ne réplique pas parfaitement chaque brin d'ADN. En moyenne, l'enzyme provoque une erreur dans une paire de bases sur 1 milliard. Cependant, Nature.com soutient que le taux d'erreur est plus proche d'une paire de bases sur 1 million.
Le National Center for Biotechnology Information explique qu'il existe de nombreux types différents d'ADN polymérase. Certains organismes, tels que la bactérie omniprésente Escherichia coli, possèdent cinq polymérases de ce type. L'organisme Saccharomyces cerevisiae utilise huit polymérases différentes, tandis que les êtres humains utilisent au moins 15 polymérases différentes.