Em 1953, Watson e Crick propuseram o modelo de dupla hélice para explicar a interação entre os dois polímeros (polinucleotídeos), que formam a estrutura do DNA. Eles admitiram, ainda, que o processo de duplicação da molécula envolveria a separação dos polímeros unidos por ligações de hidrogênio entre as bases nitrogenadas complementares. Apenas cinco anos mais tarde, Meselson e Stahl elucidaram o mecanismo molecular de duplicação do DNA que precede a divisão celular.
O mecanismo molecular de duplicação do DNA, elucidado por Meselson e Stahl, descreve que cada um dos polinucleotídeos é usado como molde para a síntese de um outro complementar e que, ao final do processo de duplicação, a composição de uma das moléculas de DNA é de: