DNA được tổng hợp thông qua một quá trình được gọi là
Thứ tự liên kết của các nucleotide, được gọi là trình tự, được xác định bởi một quá trình được gọi là giải trình tự DNA. Trong tế bào nhân thực, sự tổng hợp DNA xảy ra ngay trước khi phân chia tế bào thông qua một quá trình gọi là sao chép. Khi quá trình sao chép bắt đầu, hai chuỗi DNA được phân tách bởi nhiều loại enzyme.
Sợi dẫn đầu là sợi DNA non trẻ đang được tổng hợp theo cùng hướng với ngã ba sao chép đang phát triển. Một polymerase đọc khuôn mẫu sợi đầu và thêm các nucleotide bổ sung vào sợi dẫn mới sinh trên cơ sở liên tục. Ngã ba sao chép là một cấu trúc hình thành bên trong nhân trong quá trình sao chép DNA. Nó được tạo ra bởi các helicase, phá vỡ các liên kết hydro giữ hai sợi DNA lại với nhau. Cấu trúc thu được có hai ngạnh phân nhánh, mỗi ngạnh được tạo thành từ một sợi DNA.