Репликация ДНК — удвоение молекул ДНК, которое осуществляется в синтетическом (S) периоде клеточного цикла.
В осуществлении процесса репликации ДНК принимает участие целый комплекс ферментов. Сначала с помощью особых ферментов происходит раскручивание исходной материнской молекулы ДНК и разъединение двух ее цепей за счет разрыва водородных связей между комплементарными азотистыми основаниями. После этого с разошедшимися цепями связываются молекулы ДНК-полимеразы — главного фермента репликации.
В результате репликации образуются две молекулы ДНК, идентичные друг другу и исходной материнской молекуле. В состав каждой из них входит одна цепь материнской молекулы ДНК и одна вновь синтезированная дочерняя цепь.