Replikace DNA je proces tvorby kopií molekuly deoxyribonukleové kyseliny (DNA), čímž se genetická informace přenáší z jedné molekuly DNA (templát, matrice) do jiné molekuly stejného typu (tzv. replika). Celý proces je semikonzervativní, tzn. každá nově vzniklá molekula DNA má jeden řetězec z původní molekuly a jeden nový, syntetizovaný. Při replikaci dochází pomocí složité enzymatické mašinérie k řazení deoxyribonukleotidů (nukleových bází, základních stavebních částic DNA) jeden za druhým, a to podle vzorové původní molekuly DNA. Výsledkem tohoto řazení nukleotidů je nakonec kompletní DNA daného organizmu, v podstatě identická kopie původní DNA. Každé z vláken původní DNA je replikováno mírně odlišným způsobem, u jednoho z nich dochází vlivem diskontinuální syntézy ke vzniku Okazakiho fragmentů.
Do tajů tohoto procesu začali vědci blíže pronikat až v 60. a 70. letech minulého století a dodnes byly odhaleny do poměrně velkých podrobností molekulární pochody, jež se při replikaci odehrávají. Je například známo, že u bakterií probíhá replikace poněkud odlišně než u eukaryotických organizmů, jako je například člověk, rostliny či houby. Praktický význam mají výzkumné metody odvozené od procesu replikace, jako je PCR a sekvenování.
