又称RNA指导的DNA聚合酶，是以RNA为模板合成DNA的酶。这种酶是1970年美国科学家
特明(H.M.Temin)和巴尔的摩(D.Baltimore)分别于动物致癌RNA病毒中发现，他们并因此获得1975年度诺贝尔生理学或医学奖。当RNA致癌病毒，如鸟类劳氏肉瘤病毒(Roussarcomavirus)进入宿主细胞后，其逆转录酶先催化合成与病毒RNA互补的DNA单链，继而复制出双螺旋DNA，并经另一种病毒酶的作用整合到宿主的染色体DNA中，此整合的DNA可能潜伏（不表达）数代，待遇适合的条件时被激活，利用宿主的酶系统转录成相应的RNA，其中一部分作为病毒的遗传物质，另一部分则作为mRNA翻译成病毒特有的蛋白质。最后，RNA和蛋白质被组装成新的病毒粒子。在一定的条件下，整合的DNA也可使细胞转化成
癌细胞。
含有逆转录酶的病毒叫做逆转录病毒，逆转录酶催化的反应叫逆转录(reversetranscription)。在这个过程中，遗传信息流动的方向是从RNA到DNA，正好与转录过程相反，故称逆转录。病毒逆转录酶含Zn2+，以脱氧核苷三磷酸为底物，从5’-到3’-合成DNA，反应需要引物。这个酶在许多方面与DNA聚合酶相似。目前已发现不少动物逆转录病毒，近年来也发现了几种人类逆转录病毒。
艾滋病毒也是一种逆转录病毒。有的逆转录酶已提纯，可作为合成某些特定RNA的互补DNA的
工具酶，也可用于DNA的序列分析和克隆重组DNA。