In der S-Phase wird der DNS-Gehalt der Zelle in Vorbereitung auf die anstehende Zellteilung verdoppelt. Für die Replikation entspiralisiert die DNS, sodaß eine Replikationsgabel entsteht derer beider Stränge als Matrize für die Synthese dienen. Mit Hilfe des Enzyms Primase werden kleine RNA-Sequenzen synthetisiert, welche später enzymatisch durch die Ligase miteinander verbunden werden. Da sie neu enstandenen Doppelstränge sowohl aus einem alten als auch aus einem neu synthetisierten Strang bestehen spricht man auch von semikonservativer Replikation.
