DNA-metyltransferaser (DNMTs) står for essensielle funksjoner i pattedyrceller ved å både opprettholde DNA-metylering og gjennomføre metylering. Det er hittil identifisert fire ulike klasser DNMTs, hvor hver klasse utfører sin spesifikke funksjon: DNMT1, DNMT3A, DNMT3B og DNMT3L. DNMT1, DNMT3A og DNMT3B er aktive på DNA, mens DNMT3L ikke har noen kjent iboende enzymatisk aktivitet. Tidligere ble også DNMT2 regnet for å være en av DNA-metyltransferase-enzymene, men det har vist seg at dette enzymet ikke metylerer DNA. Enzymet DNMT1 står for opprettholdelsen av DNA-metyleringen, og vil dermed sørge for at DNA-metyleringsmønsteret blir overført helt presist til DNA-kopier i datterceller etter en replikasjonssyklus. DNMT3A og DNMT3B står for metylering. Selv om inndelingen av de novo og opprettholdelse av DNA-metylering har vært mye brukt, antyder en rekke studier at det er et betydelig funksjonelt overlapp mellom disse to prosessene.