逆轉錄過程由逆轉錄酶催化，此酶也稱依賴RNA的DNA聚合酶（RDDP），即以RNA為模板催化DNA鏈的合成。合成的DNA鏈稱為與RNA互補DNA（complementary DNA, cDNA）。逆轉錄酶在生物界存在于逆轉錄病毒以及真核細胞（如端粒酶）中，擬逆轉錄病毒沒有單獨的逆轉錄酶，其DNA聚合酶帶有逆轉錄酶的活性，可能與病毒的惡性轉化有關。人類免疫缺陷病毒（HIV）就是一種逆轉錄病毒，含有逆轉錄酶。在小鼠及人的正常細胞和胚胎細胞中也有逆轉錄酶，例如端粒酶就是一種逆轉錄酶，推測可能與細胞分化和胚胎發育有關。
大多數逆轉錄酶都具有多種酶活性，主要包括以下幾種活性。①DNA聚合酶活性；以RNA為模板，催化dNTP聚合成DNA的過程。此酶需要RNA為引物，多為賴氨酸的tRNA，在引物tRNA 3'－末端以5'→3'方向合成DNA。反轉錄酶中不具有3'→5'外切酶活性，因此沒有校正功能，所以由反轉錄酶催化合成的DNA出錯率比較高。②RNase H活性；由反轉錄酶催化合成的cDNA與模板RNA形成的雜交分子，將由RNase H從RNA 5'端水解掉RNA分子。③DNA指導的DNA聚合酶活性；以反轉錄合成的第一條DNA單鏈為模板，以dNTP為底物，再合成第二條DNA分子。除此之外，有些逆轉錄酶還有DNA內切酶活性，這可能與病毒基因整合到宿主細胞染色體DNA中有關。逆轉錄酶的發現對于遺傳工程技術起了很大的推動作用，它已成為一種重要的工具酶。用組織細胞提取mRNA并以它為模板，在逆轉錄酶的作用下，合成出互補的cDNA，由此可構建出cDNA文庫（cDNA library），從中篩選特異的目的基因，這是在基因工程技術中最常用的獲得目的基因的方法。