DNA 复制是由大量蛋白质复合物进行的，这些复合物作用于协调物质以实现高保真 DNA 复制。这个复合物一起被称为 DNA 复制机制或复制体。

先导链和滞后链的合成是一个高度协调的过程。为了解释这一点，布鲁斯·阿尔伯茨 （Bruce Alberts） 于 1980 年提出了"长号模型"。当引物在母体滞后链上合成时，DNA 环形成开始。该环随着冈崎片段的合成而增长，并最终在片段合成结束时溶解。然后 DNA 聚合酶附着在另一个引物上，重复从环形成到崩溃的整个循环。复制体允许将所有活动协调为复制机械复合物。

Replisome 组分

解旋酶解旋并分离双链 DNA。这些酶在原核生物中以单六聚体环的形式存在，在真核生物中以双六聚体环的形式存在。真核解离酶依赖于额外的蛋白质 Cdc45 和 GINS 来发挥作用。单链 DNA 结合 （SSB） 蛋白阻止 DNA 链重新退火。在原核生物中，SSB 由单个亚基组成，而在真核生物中，它们是一种称为复制蛋白 A （RPA） 的异源三聚体蛋白。

引物酶在 DNA 合成的起点处添加了 RNA 引物。在原核生物中，引物酶以称为 DnaG 的单个亚基酶存在，它合成约 12 个核苷酸的 RNA 引物。在真核生物中，一种多亚基酶 DNA 聚合酶-α 引物酶合成约 25 个核苷酸的 RNA-DNA 杂交引物。除了聚合酶α外，复制聚合酶还会延伸新合成的 DNA。虽然原核生物中存在单一类型的复制聚合酶 DNA 聚合酶 III，但真核生物中存在两种不同类型的复制聚合酶 Pol ε 和 Pol δ，分别用于前导链和滞后链合成。

滑动夹蛋白使聚合酶保持附着在 DNA 模板上。β-clamp 是一种同型二聚体蛋白，在原核生物中充当夹子。在真核生物中，通过增殖细胞核抗原 （PCNA） 来完成相同的任务，PCNA 是一种同源三聚体蛋白。滑动夹的中心孔带正电，这使其能够与 DNA 带负电的磷酸骨架发生静电相互作用。夹具通过 Clamp Loader 连接到 DNA。这些五聚体蛋白属于 ATP 酶的 AAA+ 类。真核生物夹式加载器称为复制因子 C，而原核大肠杆菌夹式加载器称为 γ 复合物;然而，与复制体的许多其他组分不同，夹蛋白和夹装蛋白被认为是进化同源物。