Bacteriile se apără împotriva virusurilor cu enzime care taie ADN-ul străin. Aceste enzime recunosc secvențe scurte specifice și taie ADN-ul la sau în apropierea acelui loc. Ele se numesc enzime de restricție și reprezintă foarfecele biologiei moleculare. Fără ele, clonarea genelor ar fi imposibilă.

Enzimele de restricție recunosc secvențe de patru până la opt perechi de baze, numite situsuri de restricție. Unele taie drept peste ambele catene, producând capete bonte. Altele taie în poziții decalate, producând capete lipicioase cu console scurte monocatenare. Capetele lipicioase sunt utile deoarece se pot lega cu console complementare de pe un alt fragment de ADN, permițând ligazei să le unească. Enzima EcoRI, de exemplu, recunoaște secvența GAATTC și taie între G și A, producând o console cu patru baze.

Enzimele de restricție sunt utilizate în numeroase tehnici. Acestea taie ADN-ul pentru clonare, cartografiere și analiză. Fragmentează ADN-ul pentru secvențiere. Detectează mutații prin tăierea la sau în apropierea unui situs variant. De asemenea, sunt utilizate în amprentarea ADN-ului, unde modelul fragmentelor variază între indivizi.

Sute de enzime de restricție sunt disponibile comercial, fiecare cu propriul situs de recunoaștere și model de tăiere. Acestea sunt denumite după organismul din care provin: EcoRI de la E. coli, HindIII de la Haemophilus influenzae, BamHI de la Bacillus amyloliquefaciens. Convenția de denumire este o mică reamintire a originilor microbiene ale acestor instrumente esențiale.