La ADN ligasa es una enzima que repara las irregularidades o se rompe en la columna vertebral de las moléculas de ADN de doble cadena. Tiene tres funciones generales: Sella reparaciones en el ADN, sella fragmentos de recombinación, y conecta fragmentos de Okazaki (pequeños fragmentos de ADN formados durante la replicación de ADN de doble cadena). La ADN ligasa funciona al formar un enlace entre el extremo de un nucleótido "donante" y el extremo de un nucleótido "aceptador".
Hay dos tipos principales de ADN ligasa: el primero se encuentra solo en las células procarióticas (células sin núcleo, como las bacterias). El segundo se encuentra en las células eucariotas (células con un núcleo, como las de las plantas y los animales), así como en los virus y bacteriófagos. Además, los mamíferos tienen cuatro subtipos de ligasas que varían en su función; La ADN ligasa III, por ejemplo, contiene una proteína reparadora de ADN, llamada XRCC1, que sella la ruptura en la cadena de ADN que se produce durante la reparación por escisión de nucleótidos. En general, las ligasas de ADN eucarióticas son mucho más grandes que sus contrapartes procarióticas; La ADN ligasa más pequeña es producida por el bacteriófago T7.
Debido a que la ADN ligasa juega un papel tan importante en la asistencia con la reparación y replicación del ADN, es un componente importante de los experimentos de recombinación genética, incluida la clonación.