真核生物染色体的端粒复制主要依赖于端粒酶。端粒酶是一种特殊的逆转录酶，由蛋白质和RNA组成。其蛋白质部分能以自身RNA为模板催化合成DNA链。在端粒复制过程中，端粒酶的RNA有一部分可与端粒TG链突出的3'-末端互补结合，之后端粒酶以自身RNA为模板，在TG链末端添加脱氧核苷酸，使端粒TG链延长一段。随后，端粒酶移动位置，继续加长TG链，直达细胞所需长度。被延长的TG链可以作为合成冈崎片段的模板，使端粒形成双链。也可以通过回折，合成AC链，随后对末端的发夹结构进行修剪，使端粒形成双链。需要注意的是，端粒复制与DNA复制过程中所需的酶不同，端粒复制需要端粒酶，而DNA复制需要DNA聚合酶。
