核酸分为两类，即脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。
（1）脱氧核糖核酸DNA的生物合成 在生物体合成新的脱氧核糖核酸DNA分子的时候，亲本分子的含的信息，以极高的精确度传递到子代分子。由于脱氧核糖核酸DNA 是遗传信息的载体，生物体的全部遗传信息都编码在脱氧核糖核酸DNA的核苷酸顺序中，所以在合成脱氧核糖核酸DNA时，必须以原有脱氧核糖核酸DNA分子为模板，来合成新的脱氧核糖核酸DNA分子，合成过程称为复制。脱氧核糖核酸DNA的生物合成主要以半保留复制方式进行，如图9-3：9-3 脱氧核糖核酸分子复制的不同阶段—亲本链—新合成的链复制叉的形成和增长，导致两个完整子代分子的合成。新合成的脱氧核糖核酸DNA分子中保留一条亲本链并含有一条新合成的链，即为半保留复制。
（2）核糖核酸RNA的生物合成 核糖核酸RNA病毒不含脱氧核糖核酸DNA，它们的繁殖方式有两类，一种是直接以核糖核酸RNA为复制模板以及转录模板；另一种是先将病毒核核酸RNA的遗传信息反转录给脱氧核糖核酸DNA，即在病毒的反转录酶作用下，使宿主细胞以病毒的核糖核酸RNA为模板合成脱氧核糖核酸DNA，然后再以脱氧核糖核酸DNA为模板转录生成核糖核酸RNA。这个方式称为反转录。即：
细胞中各类核糖核酸RNA（mRNA、tRNA、rRNA）都是有脱氧核糖核酸DNA聚合酶催化下，以脱氧核糖酸DNA（或核糖核酸RNA）为模板、四种核糖核苷酸为原料及镁的存在下合成的。其过程分为四个阶段：
第一阶段，结合：转录是在脱氧核糖核酸DNA模板的特殊位点开始的，此位点称为起动子。核糖核酸RNA聚合物先与起动子结合，同时脱氧核糖核酸DNA螺旋解开约一个旋距。
第二阶段，起始：核糖核酸RNA聚合酶进入合成起始位点即开始转录。转录按脱氧核糖核酸DNA模板的碱基顺序，当第一个及第二个核苷三磷酸形成核糖核酸RNA链的第一个磷酸二酯链时，同时释放出焦磷酸。
第三阶段，延长：核糖核酸RNA聚合酶沿脱氧核糖核酸DNA的模板链3’→5’方向移动，核糖核酸RNA链则按5’→3’方向合成不断延长。
第四阶段，终止：脱氧核糖核酸DNA分子具有终止转录的核苷酸序列信号。核糖核酸RNA聚合酶遇此信号即停止转录，核糖核酸RNA聚合酶及已合成的核糖核酸RNA从脱氧核糖核酸DNA模板上脱落。 哺乳类动物细胞中，核糖核酸RNA聚合酶和脱氧核糖核酸DNA主要分布在细胞核内，所以核糖核酸RNA主要在细胞核内合成。转录合成的核糖核酸RNA是rRNA、tRNA和mRNA的前体，还需经过加工和化学修饰才能形成具有生物活性的各种核糖核酸RNA分子。