半保留复制方式在构建DNA分子的结构模型时，沃森和克里克事实上已经提供了DNA分子的复制模式。他们充分了解DNA双螺旋的两条链互补（碱基配对）的重要性，这是DNA复制模式的基础。复制时，DNA双螺旋就像拉开拉链那样，两条链的配对碱基之间的氢链断开，碱基暴露出来，这就形成了两条“模板链”（母链）。然后作为合成原料的游离核苷酸按碱基配对的原则结合到模板链上去。最后，结合到模板链上各有一条新链（子链）形成，原来的一个双螺旋DNA分子就变成（复制）了两个双螺旋分子。这两个双螺旋分子中各含有一条母链（旧链）和一条子链（新链）。DNA的这种复制方式称为“半保留复制”。
我们不妨从沃林和克里克1953年的原始论文中引出关于DNA半保留复制模式推测的一段话：“我们的DNA模型实际上是一对模板，每一模板与另一个互补。我们设想：在复制前氢键断开，两条链松开、分离，然后每条链作为形成自己新链的模板，最后我们从原先仅有的一对链得到了两对链，而且准确地复制了碱基序列。”真是天才的推测！这一推测的DNA复制模式，后来得到了实验事实的充分证明。1957年，泰勒（J·H·Taylor）等人应用放射性标记的胸腺嘧啶与放射自显影技术，证明蚕豆根尖染色体的半保留复制。1958年，梅塞尔森（M·Meselson）和斯塔尔（F·W·Stahl）应用重氮标记与密度离心技术，证明大肠杆菌DNA的半保留复制。
后来关于DNA分子复制的细节又有了更多的了解。1968年，日本生化学家冈崎（R·T·Okazki）等人发现DNA是“不连续”复制的。复制时，先在DNA模板链上合成一些短的片段，然后再连接成与母链等长而且互补的新链。DNA合成过程中的这些短片段，后来被称为“冈崎片段”。每一冈崎片段的合成都需要DNA多聚酶的作用。但DNA多聚酶只能把单个的核苷酸连接到已形成的核苷酸链上。因此，每一新的片段合成时，需要有一个已存在的片段作为“引物”。
