DNA ligase là một loại enzyme sửa chữa các bất thường hoặc đứt gãy trong xương sống của các phân tử DNA sợi đôi. Nó có ba chức năng chung: Nó đóng dấu các sửa chữa trong DNA, nó niêm phong các đoạn tái tổ hợp và kết nối các đoạn Okazaki (các đoạn ADN nhỏ được hình thành trong quá trình nhân đôi của ADN sợi kép). DNA ligase hoạt động bằng cách hình thành liên kết giữa phần cuối của nucleotide “cho” và phần cuối của nucleotide “nhận”.
Có hai loại DNA ligase chính - loại thứ nhất chỉ được tìm thấy trong tế bào nhân sơ (tế bào không có nhân, chẳng hạn như vi khuẩn). Loại thứ hai được tìm thấy trong tế bào nhân thực (tế bào có nhân, giống như của thực vật và động vật) cũng như trong vi rút và thực khuẩn. Hơn nữa, động vật có vú có bốn kiểu phụ của ligases khác nhau về chức năng của chúng; Ví dụ, DNA ligase III có chứa một protein sửa chữa DNA, được gọi là XRCC1, có chức năng ngăn chặn sự đứt gãy trong sợi DNA xảy ra trong quá trình sửa chữa cắt bỏ nucleotide. Nói chung, các ligase DNA của sinh vật nhân thực lớn hơn nhiều so với các bản sao của chúng; DNA ligase nhỏ nhất được tạo ra bởi thực khuẩn T7.
Vì DNA ligase đóng một vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ sửa chữa và sao chép DNA, nó là một thành phần quan trọng của các thí nghiệm tái tổ hợp di truyền, bao gồm cả nhân bản.