O DNA é descompactado antes da reprodução celular e começa quando a enzima girase coloca um entalhe em uma das extremidades da dupla hélice. Outra enzima, a helicase, lentamente desenrola a fita à medida que as proteínas se formam para manter os lados separados. Mais enzimas adicionam nucleotídeos, verificam o emparelhamento e formam novas fitas.
Nem todo o DNA é descompactado de uma vez. À medida que a girase começa a descompactar essa extremidade, ela separa os degraus da escada do DNA, um par de bases de cada vez. À medida que a dupla hélice se separa, a DNA polimerase começa a adicionar os nucleotídeos corretos em cada fita, enquanto um subconjunto dessa enzima garante que os pares estejam na sequência correta.
Ligase começa a selar os pares recém-formados em uma nova fita de DNA. Depois que o antigo filamento de DNA foi completamente descompactado e os dois novos filamentos construídos, cada novo filamento automaticamente se enrola na forma de hélice.
Em um ponto no processo de replicação, uma extremidade da fita de DNA de dupla hélice original, as duas porções separadas contendo apenas metade dos nucleotídeos e as duas fitas montadas ainda estão conectadas. A parte em que as duas novas fitas são conectadas à fita pai é chamada de bifurcação de replicação, que desce pela fita conforme o processo continua.
