自主复制性质粒DNA含有自己的复制起始位点以及控制复制频率的调控基因，有些质粒还携带特定的复制因子编码基因，形成一个独立的复制子结构。因此质粒DNA能够摆脱宿主染色体DNA复制调控系统的束缚而进行自主复制。
可扩增性在革兰氏阴性菌中，质粒的复制一般有两种形式，即严紧型复制和松弛型复制。严紧型质粒（如pSC101和p15A等）的复制由宿主细菌的DNA聚合酶3介导。在正常生长过程中，每个细胞通常只能复制少数几个质粒拷贝（1到5个）松弛型质粒（如pMB1和ColE1等）的复制需要半衰期较长的DNA聚合酶1、RNA聚合酶以及其他复制辅助蛋白因子的参与，当宿主细胞内蛋白合成减弱或完全中断时，质粒复制仍能持续进行，因此在每个宿主细胞中通常具有较高的拷贝数（30到50）。
