1．DNA雙螺旋的解旋
DNA在復制時，其雙鏈首先解開，形成復制叉，而復制叉的形成則是由多種蛋白質及酶參與的較復雜的復制過程
（1）單鏈DNA結合蛋白（single—stranded DNA binding protein, ssbDNA蛋白）
ssbDNA蛋白是較牢固的結合在單鏈DNA上的蛋白質。原核生物ssbDNA蛋白與DNA結合時表現出協同效應：若第1個ssbDNA蛋白結合到DNA上去能力為1，第2個的結合能力可高達103；真核生物細胞中的ssbDNA蛋白與單鏈DNA結合時則不表現上述效應。ssbDNA蛋白的作用是保證解旋酶解開的單鏈在復制完成前能保持單鏈結構，它以四聚體的形式存在於復制叉處，待單鏈復制後才脫下來，重新循環。所以，ssbDNA蛋白只保持單鏈的存在，不起解旋作用。
（2）DNA解鏈酶（DNA helicase）
DNA解鏈酶能通過水解ATP獲得能量以解開雙鏈DNA。這種解鏈酶分解ATP的活性依賴於單鏈DNA的存在。如果雙鏈DNA中有單鏈末端或切口，則 DNA解鏈酶可以首先結合在這壹部分，然後逐步向雙鏈方向移動。復制時，大部分DNA解旋酶可沿滯後模板的5’—〉3’方向並隨著復制叉的前進而移動，只有個別解旋酶（Rep蛋白）是沿著3’—〉5’方向移動的。故推測Rep蛋白和特定DNA解鏈酶是分別在DNA的兩條母鏈上協同作用以解開雙鏈DNA。
（3）DNA解鏈過程
DNA在復制前不僅是雙螺旋而且處於超螺旋狀態，而超螺旋狀態的存在是解鏈前的必須結構狀態，參與解鏈的除解鏈酶外還有壹些特定蛋白質，如大腸桿菌中的 Dna蛋白等。壹旦DNA局部雙鏈解開，就必須有ssbDNA蛋白以穩定解開的單鏈，保證此局部不會恢復成雙鏈。兩條單鏈DNA復制的引發過程有所差異，但是不論是前導鏈還是後隨鏈，都需要壹段RNA引物用於開始子鏈DNA的合成。因此前導鏈與後隨鏈的差別在於前者從復制起始點開始按5’—3’持續的合成下去，不形成岡崎片段，後者則隨著復制叉的出現，不斷合成長約2—3kb的岡崎片段。
2．岡崎片段與半不連續復制
因DNA的兩條鏈是反向平行的，故在復制叉附近解開的DNA鏈，壹條是5’—〉3’方向，另壹條是3’—〉5’方向，兩個模板極性不同。所有已知DNA聚合酶合成方向均是5’—〉3’方向，不是3’—〉5’方向，因而無法解釋DNA的兩條鏈同時進行復制的問題。為解釋DNA兩條鏈各自模板合成子鏈等速復制現象，日本學者岡崎（Okazaki）等人提出了DNA的半連續復制（semidiscontinuous replication）模型。1968年岡崎用3H脫氧胸苷短時間標記大腸桿菌，提取DNA，變性後用超離心方法得到了許多3H 標記的，被後人稱作岡崎片段的DNA。延長標記時間後，岡崎片段可轉變為成熟DNA鏈，因此這些片段必然是復制過程中的中間產物。另壹個實驗也證明DNA 復制過程中首先合成較小的片段，即用DNA連接酶溫度敏感突變株進行試驗，在連接酶不起作用的溫度下，便有大量小DNA片段積累，表明DNA復制過程中至少有壹條鏈首先合成較短的片段，然後再由連接酶鏈成大分子DNA。壹般說，原核生物的岡崎片段比真核生物的長。深入研究還證明，前導鏈的連續復制和滯後鏈的不連續復制在生物界具有普遍性，故稱為DNA雙螺旋的半不連續復制。
3．復制的引發和終止
所有的DNA的復制都是從壹個固定的起始點開始的，而DNA聚合酶只能延長已存在的DNA鏈，不能從頭合成DNA鏈，新DNA的復制是如何形成的？經大量實驗研究證明，DNA復制時，往往先由RNA聚合酶在DNA模板上合成壹段RNA引物，再由聚合酶從RNA引物3’端開始合成新的DNA鏈。對於前導鏈來說，這壹引發過程比較簡單，只要有壹段RNA引物，DNA聚合酶就能以此為起點，壹直合成下去。對於後隨鏈，引發過程較為復雜，需要多種蛋白質和酶參與。後隨鏈的引發過程由引發體來完成。引發體由6種蛋白質構成，預引體或引體前體把這6種蛋白質結合在壹起並和引發酶或引物過程酶進壹步組裝形成引發體。引發體似火車頭壹樣在後隨鏈分叉的方向前進，並在模板上斷斷續續的引發生成滯後鏈的引物RNA短鏈，再由DNA聚合酶 III 作用合成DNA，直至遇到下壹個引物或岡崎片段為止。由RNA酶H降解RNA引物並由DNA聚合酶 I 將缺口補齊，再由DNA連接酶將每兩個岡崎片段連在壹起形成大分子DNA.。