原核生物
大腸桿菌DNA聚合酶DNA聚合酶最早在E.coli中發現，到目前為止已確定有5種類型，分別為DNA聚合酶Ⅰ、DNA聚合酶Ⅱ、DNA聚合酶Ⅲ、DNA聚合酶Ⅳ和DNA聚合酶V，都與DNA鏈的延長有關。
其中DNA聚合酶I、Ⅱ、Ⅲ研究得比較明確。
DNA聚合酶Ⅰ是1956年由Arthur Komberg在E.coli中首先發現，是一種多功能酶，有三個不同的活性中心：
①5’一3’聚合酶活性催化DNA鏈的延伸，主要用于填補DNA上的空隙或是切除RNA引物后留下的空隙；
②3’一5’外切酶活性能識別和切除DNA 3’端在聚合作用中錯誤配對的核苷酸，起到校讀作用；
③5’一3’外切酶活性主要用于切除5’引物或受損傷的DNA。此酶缺陷的突變株仍能生存，表明DNA聚合酶I不是DNA復制的主要聚合酶。
DNA聚合酶Ⅱ是一種多酶復合體，有5’—3’聚合酶活性中心和3’—5 ’外切酶活性中心，但沒有5 ’—3’外切酶活性中心。其催化5’—3’方向合成反應的活性只有DNA聚合酶Ⅰ的5%。因該酶缺陷的E.coli突變株的DNA復制都正常，所以也不是DNA復制的主要聚合酶，可能是在DNA的損傷修復中起到一定的作用。
DNA聚合酶Ⅲ是一種多酶復合體，全酶由α、β、γ、δ、ε、θ、τ、χ和ψ中共10種亞基構成，其中α、ε和θ亞基構成全酶的核心。α亞基含5’—3’聚合酶活性中心，ε亞基含3’一5’外切酶活性中心，θ亞基可能起裝配作用，其他亞基各有不同作用。DNA聚合酶Ⅲ活性最高，在DNA復制鏈的延長上起著主導作用，是催化DNA復制合成的主要酶。
DNA聚合酶Ⅳ和V發現于1999年，主要參與DNA修復。
真核生物
真核生物DNA聚合酶真核生物中已發現十幾種DNA聚合酶，常見的有α、β、γ、δ和ε五種，均具有5’—3’聚合酶活性。DNAα聚合酶僅負責合成引物，DNAδ聚合酶用于合成細胞核DNA，DNA聚合酶β和DNA聚合酶ε主要參與DNA損傷修復，DNA聚合酶τ用于線粒體DNA的合成。