A poderosa enzima DNA helicase desenrola as fitas duplas de DNA quebrando as ligações entre cada uma das bases complementares. Essas bases são mantidas juntas por fortes ligações de hidrogênio, mas, ao quebrá-las, a DNA helicase cria duas moléculas de DNA de fita simples.
A helicase de DNA liga-se à molécula de DNA no que é chamado de origem de replicação para iniciar o processo de replicação do DNA. A helicase atua como uma espécie de cunha que "descompacta" a molécula de DNA de fita dupla em um garfo em forma de Y conhecido como garfo de replicação. Quando a helicase atinge o final da fita de DNA, movendo a forquilha de replicação à medida que avança, há duas fitas simples de DNA e a replicação está em andamento.