拓扑异构酶(Topoisomerase)是调节DNA过度缠绕或欠缠绕的酶。DNA的缠绕问题是由于其双螺旋结构的交织性而产生的。拓扑异构酶是作用于DNA拓扑结构的异构酶。I型拓扑异构酶切割DNA双螺旋的一条链，发生松弛，然后切割的链被重新接合。I型拓扑异构酶又分为两个亚类：IA型拓扑异构酶和IB型拓扑异构酶，前者与II型拓扑异构酶有许多结构和机制上的共同特点，后者则利用一种受控的旋转机制。II型拓扑异构酶切断一条DNA双螺旋的两条链，将另一条未断裂的DNA螺旋穿过它，然后将切断的链重新接合。这一类也被分成两个亚类：IIA型和IIB型拓扑异构酶，它们拥有类似的结构和机制。