• Sự đóng xoắn của ADN sinh ra do tính chất cuộn xoắn tự nhiên của cấu trúc xoắn kép của nó. Còn sự đóng xoắn nhiễm sắc thể ở cả nhân sơ và nhân thực vừa là trạng thái tự nhiên, lại vừa rất cần thiết để lưu giữ, bảo quản và vận chuyển thông tin di truyền ở ADN mà nó chứa.[8] Tuy nhiên, trong quá trình nhân đôi của ADN cũng như của nhiễm sắc thể, trong quá trình phiên mã (tổng hợp ARN) hoặc tái tổ hợp..., thì chính trạng thái xoắn lại cản trở những quá trình này. Nếu ADN cũng như nhiễm sắc thể không ở trạng thái giãn xoắn tối đa, thì các quá trình nhân đôi ADN, tái tổ hợp gen v.v không xảy ra được. Điều này cũng giống như tế bào mẹ gửi cho con một "bức thư di truyền" đã được cuộn và gói lại (để bảo quản và dễ vận chuyển), mà con không mở ra được thì không thể đọc được thư viết gì! Hình 2 mô tả sơ lược trạng thái siêu xoắn và dãn xoắn của ADN trong NST nhân thực.
• Ngược lại, nếu ADN và nhiễm sắc thể đã giãn xoắn tối đa để nhân đôi, phiên mã... tiến hành xong, mà không được đóng xoắn trở lại, thì thông tin di truyền sẽ khó được lưu giữ, bảo quản tốt và vận chuyển cho đời sau rất khó khăn. Chẳng hạn, hơn 6 tỉ cặp bazơ của ADN trong một tế bào người mà "nối đuôi" nhau sẽ thành một sợi dài 2 mét, trong khi tế bào chứa nó chỉ có đường kính nhỏ hơn vài triệu lần (hình 2).
• Chính tôpôizômêraza đã làm nhiệm vụ "đóng gói" và "mở thư" này, rồi lại "đóng gói" để gửi thông tin di truyền cho đời con qua phân bào. Nhiệm vụ này thể hiện ở nhiều chức năng của các loại tôpôizômêraza khác nhau như sau:

- Gỡ bỏ trạng thái xoắn nhiều cấp (supercoils) của ADN siêu xoắn, tạo điều kiện cho hệ enzym nhân đôi và phiên mã hoạt động, cũng như quá trình tái tổ hợp gen có thể xảy ra.

- Gỡ bỏ trạng thái đóng xoắn của nhiễm sắc thể, từ đó ADN mới có thể nhân đôi và phiên mã; đồng thời mới tách các nhiễm sắc thể chị em.

- Ngược lại, chức năng đóng xoắn của enzym góp phần quan trọng cho lưu giữ, bảo quản và vận chuyển thông tin di truyền.[9]