На принципі компліментарності ґрунтується властивість ДНК, яка пояснює її важливу біологічну роль: здатність до самовідтворення. Реплікація молекул ДНК відбувається під впливом ферменту ДНК-полімерази. Коплементарні ланцюги молекул ДНК розкручуються і розходяться. Потім кожна з них починає синтезувати нову. Оскільки кожна основа у нуклеотидах може приєднати за правилом комплементарності інший нуклеотид тільки строго певної будови, відбувається точне відтворення материнської молекули. Утворюються дві ідентичні спіралі, у кожній з яких одна нитка материнська, а друга – нова. Такий спосіб синтезу називається напівконсервативний.
При поділі клітини подвоєння молекул ДНК відбувається так, що нові молекули мають таку ж структуру, що й вихідні. Цим пояснюється передавання спадкової інформації від клітини до клітини, з покоління в покоління. Реплікація відбувається в ядрі під час S-періоду інтерфази.
