Berbagai jenis topoisomerase memiliki fungsi yang berbeda dan ini termasuk mengakses DNA, proses rekombinasi untai pecah, menghapus superkoil DNA, memadatkan kromosom dan detangling DNA yang saling terkait. Semua bentuk topoisomerase adalah jenis enzim yang bertanggung jawab untuk regulasi supercoil DNA. Topoisomerase adalah fokus yang umum ketika masuk ke pengobatan penyakit.

Ada dua jenis obat antibiotik, termasuk coumarin dan kuinolon, yang mengambil keuntungan dari topoisomerase II dan IV. Antibiotik ini menghambat kemampuan bakteri untuk mereplikasi DNA, membuat mereka berguna untuk penyakit bakteri, seperti tuberkulosis, pneumonia dan malaria.

Jenis topoisomerase eukariotik I dan II sangat membantu dalam pengembangan berbagai obat anti-kanker. Obat yang menghambat tipe I menyebabkan pecahnya DNA untai tunggal, mengakibatkan kerusakan replikasi. Hal ini menguntungkan karena memungkinkan untuk perbaikan lebih mudah dan lebih efisien dari DNA sel normal dibandingkan dengan sel-sel kanker.

Tipe ini juga bermanfaat dalam inaktivasi gen. Obat yang menghambat tipe II adalah beberapa obat anti-kanker yang paling umum karena mereka menyebabkan dua untai DNA pecah.

Beberapa obat menargetkan kedua jenis topoisomerase, yang membantu untuk membuat efek anti-kanker jauh lebih kuat dan memungkinkan obat untuk memiliki beberapa efek positif. Dalam beberapa kasus, hal ini memungkinkan untuk obat hybrid dengan target tertentu.