Е. coli ДНК-лигаза, T4 және Т7 – жалғыз полипептидті тізбектер, ал сүт қоректілердің ДНК лигазаларының екі түрі алі белгісіз.
Фосфодиэфирі байланыстарды қатысты нуклеотид ұштарымен байланыстыру үшін лигазалар гидролиза, АТР энергиясын пайдаланады немесе никотинамидадениндинуклеотидті (NAD).
Реакция бірнеше этаптардан құралады:
1)Аденильді бірлік NAD(лигазы Е. coli и В. subtilis) немесе АТР (лигазы фагов Т4, Т7 и млекопитающих) бір уақытта никотинамидномононуклеотид немесе органикалық емес фосфаттың босануымен лигазаның қалдықты ε-аминотопқа ауыстырылады.
2) пирофосфорильді аденинил ДНК түзілуімен, аденилильды топ белоктан ДНК ұшындағы 5'-фосфорильді топқа ауысады;