As cadeias lineares de DNA giram, livremente, uma em torno da outra. Entretanto, quando as duas extremidades de uma molécula de DNA ligam-se covalentemente para formar uma molécula circular, o número de vezes que uma cadeia gira em torno da outra é limitado. Este número é chamado de número de ligamento ("linkage number").

O "supercoil" refere-se a um enrolamento extra da molécula de DNA. Se o "supercoil" for introduzido no sentido contrário ao de rotação da hélice, diminuindo o número de ligamento temos o supercoil negativo. O supercoil é positivo quando ele aumenta o número de ligamento.

O estado superenrolado é menos estável que o estado relaxado. Para desfazer o "supercoil" é necessário uma quebra em uma das cadeias de DNA.

Em Procariotos, o superenrolamento é feito por um grupo de enzimas denominadas "topoisomerases II", enquanto que o relaxamento é feito pela "topoisomerase I".

Ambas topoisomerases catalizam a quebra e a religação de ligações fosfodiéster do DNA.

Veja também as propriedades físicas e químicas do DNA

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