環(huán)狀DNA可以采取上述典型的DNA復制方式進行復制，即從復制起點開始，雙向同時進行，形成θ樣中間物，故又稱"θ"型復制，最后兩個復制方向相遇而終止復制。但有些環(huán)狀DNA采用另個一種方式，即滾環(huán)復制。例如許多病毒DNA的復制、F因子在接合（conjugation）轉移時其DNA的復制，以及許多基因擴增時都采用這種方式。

在以這種機制進行的復制中，親代雙鏈DNA的一條鏈在DNA復制起點處被切開，其5'端游離出來。

這樣，DNA聚合酶Ⅲ便可以將脫氧核糖核苷酸聚合在3'-OH端。當復制向前進行時，親代DNA上被切斷的5'端繼續(xù)游離下來，并且很快被單鏈結合蛋白所結合。因為5'端從環(huán)上向下解鏈的同時伴有環(huán)狀雙鏈DNA環(huán)繞其軸不斷的旋轉，而且以3'-OH端為引物的DNA生長鏈則不斷地以另一條環(huán)狀DNA鏈為模板向前延伸，因而稱為滾環(huán)復制。由于只有一條DNA鏈是完整的，因而在DNA解鏈時不會產生拓撲學上的問題，即未解鏈的雙螺旋區(qū)不會產生超螺旋。

當5'-端從環(huán)上解下來后不久，即與單鏈結合蛋白結合，以后可移動的引發(fā)體便在其上形成，以引發(fā)RNA引物的合成，然后由DNA聚合酶Ⅲ催化合成岡崎片段。這個過程與前述的DNA滯后鏈的合成一樣。最后由DNA聚合酶Ⅰ切除RNA引物，并填充間隙構成完整的DNA鏈。

5'端所以能從環(huán)上不斷解鏈，主要是由于DNA聚合酶Ⅲ及引發(fā)體構成的復制體中的螺旋酶不停的向前移動所致。在這種復制方式中，DNA的延伸可以一直進行下去，產生的DNA鏈可以是親代DNA單位長度的許多倍。這么長的DNA鏈是如何轉變?yōu)閱挝婚L度的DNA分子的，目前尚不清楚?？赡苁怯商禺惖膬惹忻盖虚_產生單位長度的子代DNA。這些DNA可自身環(huán)繞，或保持線性分子狀態(tài)。