Las ADN polimerasas son esenciales para la replicación del genoma, la reparación del ADN y la síntesis de ADN translesional (TLS). En términos generales, estas enzimas pertenecen a dos grupos: polimerasas de ADN replicativas y no replicativas. Un considerable cuerpo de datos sugiere que ambos grupos de polimerasas de ADN están asociados con el cáncer. Muchas mutaciones en células cancerosas son el resultado de una síntesis de ADN propensa a errores por parte de polimerasas no replicativas, o de la incapacidad de las polimerasas de ADN replicativas para corregir nucleótidos desajustados debido a mutaciones en la actividad exonucleasa 3-5. Además, las polimerasas de ADN no replicativas, capaces de TLS, pueden afectar negativamente el tratamiento del cáncer al sintetizar ADN más allá de las lesiones generadas por tratamientos como cisplatino, oxaliplatino, etopósido, bleomicina y radioterapia. Por lo tanto, la inhibición de las polimerasas de ADN en células tumorales tiene el potencial de mejorar los resultados del tratamiento. Aquí, revisamos la asociación de las polimerasas de ADN de las familias A y B en el cáncer, que participan en el bypass de lesiones y llevan a cabo la replicación genética. También discutimos posibles intervenciones terapéuticas que podrían utilizarse para maniobrar el papel de estas enzimas en la tumorogénesis.