Die Telomerase ist Enzym im Zellkern, das aus einem Proteinanteil und einem langen RNA-Molekül besteht.
Es stellt die Endstücke der Chromosomen, die sogenannten Telomere, die bei der Zellteilung verloren gehen, durch reverse Transkription wieder neu her und verhindert dadurch, daß die Chromosomen mit jeder Zellteilung kürzer werden, was schließlich zum Zelltod führt.
Aktiv ist die Telomerase nur bei einzelligen Organismen und in Zellen der Keimbahn und Embryonalzellen. Darüber hinaus spielt die Telomerase eine Rolle bei der Entstehung von Krebs.