Telomeráza je RNA protein, který je enzymem. Přidává opakování sekvence DNA ("TTAGGG" u všech obratlovců) na konec řetězců DNA v oblastech telomer.
Telomery jsou jednorázové nárazníky, které blokují konce eukaryotických chromozomů. Jedná se o oblast opakujících se nukleotidů obsahující nekódující DNA. Telomery se ničí během buněčného dělení a jsou znovu vytvářeny enzymem telomerázou.
Úkolem telomer je zabránit ztrátě důležité DNA z konců chromozomů. Při každém kopírování chromozomu se ztratí 100-200 bezvýznamných nukleotidů, což nezpůsobí žádné poškození DNA organismu. Telomery se tedy po každém replikačním cyklu zkracují a poté jsou telomerázou obnoveny na správnou délku. Telomerázy nesou vlastní molekulu RNA, která slouží jako šablona pro prodlužování telomer.
Existenci kompenzačního mechanismu ("opravy") zkracování telomer poprvé předpověděl sovětský biolog Alexej Olovnikov v roce 1973. Navrhl také telomerovou hypotézu stárnutí a souvislost telomer s rakovinou.
Telomerázu objevily Carol Greiderová a Elizabeth Blackburnová v roce 1984 u řasnatky Tetrahymena. Greiderová a Blackburnová spolu s Jackem Szostakem získali za svůj objev v roce 2009 Nobelovu cenu za fyziologii nebo medicínu.

