DNA拓撲異構酶在DNA解鏈時在將要打結或已打結處作切口。下游的DNA穿越切口并作一定程度的旋轉,把結打開或解松,然后旋轉復位連結。這樣解鏈就不因打結的阻絆而繼續下去。即使出現打結現象,雙鏈的局部打開,也會導致DNA超螺旋的其他部分過度擰轉,形成正超螺旋。拓撲酶通過切斷、旋轉和再連接的作用,實現DNA超螺旋的轉型,即把正超螺旋變成負超螺旋。