Cada vez que los cromosomas lineales se replican durante la fase S tardía, el complejo de ADN polimerasa es incapaz de replicarse hasta el final del cromosoma; si no fuera por los telómeros, esto provocaría rápidamente la pérdida de información genética vital,que es necesario para mantener las actividades de una célula.

Cada vez que una célula con cromosomas lineales se divide, perderá una pequeña parte de una de sus cadenas de ADN.

James Watson y Alexei Olovnikov se han referido a este proceso como el "problema final de la replicación". Se cree que los telómeros tienen una función en el proceso de envejecimiento.

La telomerasa es un "complejo de ribonucleoproteína" compuesto por un componente de proteína y una secuencia de cebador de ARN que actúa para proteger los extremos terminales de los cromosomas.

Esto se debe a que durante la replicación, la ADN polimerasa solo puede sintetizar ADN en una dirección de 5 a 3 y solo puede hacerlo agregando polinucleótidos a un cebador de ARN que ya se ha colocado en varios puntos a lo largo del ADN.

Estas cadenas de ARN deben luego ser reemplazadas por ADN.

En el terminal de la cadena de ADN, se coloca el cebador de ARN pero la ADN polimerasa no puede extenderse más allá de él.

Este cebador de ARN no será reemplazado más tarde por ADN y, por lo tanto, no puede traducirse en productos genéticos ni replicarse más tarde.

Sin telómeros al final del ADN, esta secuencia genética se eliminaría y el cromosoma se acortaría cada vez más en las repeticiones posteriores.

El telómero previene este problema al emplear un mecanismo diferente para sintetizar ADN en este punto, preservando así la secuencia en la terminal del cromosoma.