真核細胞有5種DNA聚合酶，分別為DNA聚合酶α（定位于胞核，參與復制引發，不具有5'－3'外切酶活性及3'－5'外切酶活性，有5'－3'聚合酶活性），β（定位于核內，參與高保真度復制，不具有5'－3'外切酶活性，其中疑似存在5'－3'聚合活性，不具3'－5'外切酶活性），γ（定位于 線粒體，參與線粒體復制，均具有5'－3'外切酶活性、5'－3'聚合活性及3'－5'外切酶活性），δ（定位核，參與延長子鏈及錯配修復，均具有5'－3'外切酶活性、5'－3'聚合活性及3'－5'外切酶活性），ε（定位于核，參與損傷修復，均具有5'－3'外切酶活性、5'－3'聚合活性及3'－5'外切酶活性）。
原核細胞：在大腸桿菌中，已發現有5種DNA聚合酶，分別為DNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ，都與DNA鏈的延長有關。DNA聚合酶I是單鏈多肽，可催化單鏈或雙鏈DNA 的延長，于1956年發現；DNA聚合酶II則與低分子脫氧核苷酸鏈的延長有關；DNA聚合酶III在細胞中存在的數目不多，是促進DNA鏈延長的主要酶。DNA聚合酶Ⅳ和Ⅴ直到1999年才被發現。