20世紀70年代，在細菌中陸續發現了一類核酸內切酶，能專一性地識別并水解雙鏈DNA上的特異核苷酸順序，稱為限制性核酸內切酶（restrictionendonuclease，簡稱限制酶）。當外源DNA侵入細菌后，限制性內切酶可將其水解切成片段，從而限制了外源DNA在細菌細胞內的表達，而細菌本身的DNA由于在該特異核苷酸順序處被甲基化酶修飾，不被水解，從而得到保護。
限制性核酸內切酶的研究和應用發展很快，目前已提純的限制性核酸內切酶有100多種，許多已成為基因工程研究中必不可少的工具酶。
限制性核酸內切酶可被分成三種類型。Ⅰ型和Ⅲ型限制酶水解DNA需要消耗ATP，全酶中的部分亞基有通過在特殊堿基上補加甲基基團對DNA進行化學修飾的活性。
Ⅰ型和Ⅲ型酶具有限制和修飾兩種作用，而特異性弱，切割位點的序列不固定，不已知，不宜用于基因克隆中。
Ⅱ型限制酶水解DNA不需要ATP也不以甲基化或其它方式修飾DNA，能在所識別的特殊核苷酸順序內或附近切割DNA。因此，被廣泛用于DNA分子克隆和序列測定。