克推测，在DNA复制过程中氢键首先断裂，双螺旋解旋并被分开，每条链分别作为模板各自合成一条新的互补链。这样就产生了两个与原来DNA分子的碱基顺序一样的新的DNA分子。而新DNA分子的一条链来自亲代DNA分子，另一条链是新合成的，因此，这种复制方式称为半保留复制。
实验.1958年，马修·梅塞尔森（Matthew Meselson）和富兰克林·斯塔尔（Franklin Stahl）用同位素标记法和氯化铯密度梯度离心法证明了沃森和克里克的半保留复制模型。这个实验被称作梅塞尔森-斯达尔实