DNA的修复方式通常包括五种，即直接修复、切除修复、重组修复、错配修复以及 易错修复。DNA损伤被修复时并不是需要五种修复方式都参与，而是特定的损伤由特定 的修复方式修复。胸腺嘧啶二聚体造成DNA损伤的三种修复方式是：
（1）直接修复。生物体内存在一种光裂合酶，在可见光存在下，可以直接切断嘧啶二聚体 之间形成的化学键，使DNA损伤修复。
（2）切除修复（如图所示）。具体步骤为：
① 由特异的核苷酸内切酶在损伤位置将DNA单链切开；
② 由5′-核苷酸外切酶将损伤片段切除；
③ 以另一股完整的链为模板，由DNA聚合酶在切口处进行修复合成；
④ 最后由连接酶将新合成的DNA链与原来的链连接在一起。