DNA的合成是一个复杂的过程，可以自然发生在生物体内的DNA复制，也可以在实验室内通过化学方法人工合成。下面分别介绍这两种情况：
生物体内DNA的自然合成 - DNA复制
引发：DNA复制开始于特定的复制起点，这里启动蛋白识别并结合富含AT的序列，随后招募其他蛋白质形成前复制复合物，其中包括DNA解旋酶帮助解开DNA双链，形成复制叉。
延伸：DNA聚合酶（如原核生物中的DNA Pol III或真核生物中的多种DNA聚合酶）沿着已解开的模板链合成新的互补链。DNA聚合酶添加脱氧核苷酸三磷酸(dNTPs)，按照碱基配对原则（A-T, C-G）合成新的DNA链。前导链连续合成，而后随链则以不连续的冈崎片段形式合成。
终止：当DNA聚合酶到达复制起点的另一端或遇到另一个复制叉时，复制终止。冈崎片段由DNA连接酶连接起来，形成连续的DNA链。此外，端粒酶在真核生物中负责维持染色体末端的端粒序列，防止复制过程中丢失遗传信息。
实验室中的人工DNA合成
固相合成法：最常用的DNA合成方法，基于固相亚磷酰胺三酯化学。合成过程在自动化的合成仪上进行，每一步包括脱保护、活化、偶联、封顶和氧化，逐个添加核苷酸至固相载体上的增长链。此过程重复进行，直到获得所需长度的DNA序列。
直接合成基因法：一种较为现代的方法，通过化学合成长的单链DNA，这些单链设计为互补配对，之后通过聚合酶链反应(PCR)进行扩增，形成完整的双链DNA序列。这种方法可以直接根据给定的DNA序列合成基因，但可能受到合成长度和序列复杂度的限制。
无论是在生物体内还是实验室中，DNA合成都是高度精准的过程，确保遗传信息的准确复制和定制序列的合成。