復制體是執行 DNA 復制的復雜分子機器。 復制體首先將雙鏈 DNA 解開成兩條單鏈。 對于每條產生的單鏈，合成了一個新的 DNA 互補序列。 總結果是形成兩個新的雙鏈 DNA 序列，它們是原始雙鏈 DNA 序列的精確拷貝。

就結構而言，復制體由兩個復制聚合酶復合物組成，其中一個合成前導鏈，而另一個合成滯后鏈。 復制體由許多蛋白質組成，包括解旋酶、RFC、PCNA、促旋酶/拓撲異構酶、SSB/RPA、引物酶、DNA 聚合酶 III、RNAse H 和連接酶。

對于原核生物，每個分裂的類核（包含非細胞核的遺傳物質的區域）需要兩個復制體進行雙向復制。 兩個復制體在細胞中間的兩個分叉處繼續復制。 最后，隨著終止位點的復制，兩個復制體從 DNA 中分離出來。 復制體保留在細胞中固定的細胞中間位置，附著在膜上，模板 DNA 穿過它。 DNA 通過位于細胞膜上的固定復制體對供給。

對于真核生物，在整個染色體的復制起點處形成大量復制氣泡。 與原核生物一樣，需要兩個復制體，一個位于復制泡末端的每個復制叉處。 由于染色體大小的顯著差異以及高度濃縮染色體的相關復雜性，真核生物中 DNA 復制過程的各個方面（包括末端階段）的特征不如原核生物。

復制體是一個系統，其中各種因素協同工作以解決 DNA 復制的結構和化學挑戰。 染色體大小和結構因生物體而異，但由于 DNA 分子是所有生命形式的遺傳信息庫，因此許多復制挑戰和解決方案對于不同的生物體都是相同的。 因此，解決這些問題的復制因子在結構、化學、功能或序列方面高度保守。 一般的結構和化學挑戰包括以下內容：

• 復制起點處的高效復制體組裝（起點識別復合物或某些生物體中的特定復制起點序列）
• 將雙鏈分離成前導和滯后模板鏈（解旋酶）
• 保護前導鏈和滯后鏈在雙鏈體分離后免受損壞（SSB 和 RPA 因素）
• 引發前導和滯后模板鏈（引物酶或 DNA 聚合酶 α）
• 確保持續合成能力（鉗加載因子、環狀鉗蛋白、鏈結合蛋白）
• 高保真 DNA 復制（DNA 聚合酶 III、DNA 聚合酶 delta、DNA 聚合酶 epsilon。由于它們的結構和化學性質，它們本質上都具有較低的錯誤率。）
• 糾錯（復制聚合酶活性位點感知錯誤；復制聚合酶的 3' 至 5' 核酸外切酶域修復錯誤）
• 盡管存在反平行結構（復制叉結構、復制聚合酶的二聚化），但前導鏈和滯后鏈的同步聚合
• 引物去除（DNA 聚合酶 I、RNAse H、瓣狀核酸內切酶，如 FEN1 或其他 DNA 修復因子）
• 在岡崎片段（連接酶）之間的間隙處形成磷酸二酯鍵

一般來說，DNA 復制的挑戰涉及分子的結構、分子的化學性質，以及從系統的角度來看，結構和化學性質之間的潛在關系。

許多與 DNA 復制相關的結構和化學問題都是由在生物體中高度保守的分子機制管理的。 本節討論復制體因子如何解決 DNA 復制的結構和化學挑戰。

DNA 復制始于稱為復制起點的位點。 在具有小基因組和簡單染色體結構的生物體中，例如細菌，每條染色體上可能只有幾個復制起點。

具有大型基因組和復雜染色體結構的生物體，例如人類，可能有數百甚至數千個分布在多條染色體上的復制起點。

DNA 結構隨時間、空間和序列而變化，人們認為這些變化除了在基因表達中發揮作用外，還在 DNA 合成過程中的復制體組裝中發揮積極作用。