A replicação de DNA é o processo pelo qual a molécula de DNA se duplica. As duas cadeias servem de molde para a síntese das duas novas cadeias. A replicação ocorre durante a fase S do ciclo celular. Este processo requer a participação de várias enzimas entre as quais a DNA polimerase.

Os estudos feitos por Meselson e Stahl, em Eschericcia coli, contribuíram para um melhor entendimento deste mecanismo celular, nomeadamente para a confirmação da hipótese levantada por Watson e Crick que dizia que este processo obedecia a um modelo semiconservativo.