Tymiini-DNA-glykosylaasi havaitsee virheellisiä emäspareja DNA:ssa ja hajottaa emäksen ja DNA:n välisen glykosidisen sidoksen. Ensimmäinen virheellinen emäspari, jonka entsyymin havaittiin hajottavan, on pari [[tymiini]]n ja [[guanosiini]]n välillä, josta entsyymi irrottaa tymiinin. Tämä aktiivisuus on kuitenkin heikompaa ja hitaampaa verrattuna muihin vastaavankaltaisiin entsyymeihin. Myöhemmin tymiini-DNA-glykosylaatin on havaittu olevan aktiivinen myös [[urasiili]]n erottamisessa virheellisestä urasiilin ja guanosiinin pareista. Muita harvinaisempia virheellisiä nukleosidejä, joita entsyymi erottaa DNA:sta ovat 5-metyylisytosiini, etenosytosiini, 5-hydroksimetyyliurasiili ja etenoguanosiini. Tymiini-DNA-glykosylaasi sitoutuu erotetun nukleosidin tilalle, kunnes eräs eksonukleaaseihin kuuluva entsyymi irrottaa sen ja [[DNA-polymeraasi]]- ja [[DNA-replikaasi]]entyymitentsyymit pääsevät lisäämään oikean nukleosidin virheellisen tilalle.<ref name="brenda" /><ref name="encyclopedia" /><ref>{{Kirjaviite | Tekijä =Wolfram Siede,Paul W. Doetsch | Nimeke =DNA Damage Recognition | Vuosi =2005 | Sivu =375 |Julkaisija =CRC Press | Tunniste =ISBN 9780849352683 | www =https://books.google.fi/books?id=P8rLBQAAQBAJ&pg=PA375&dq=Thymine-DNA+glycosylase&hl=fi&sa=X&ved=0ahUKEwjv9ob53NDSAhUH3SwKHf1gDA0Q6AEINzAE#v=onepage&q=Thymine-DNA%20glycosylase&f=false | www-teksti =Kirja Googlen teoshaussa | Viitattu =12.3.2017 | Kieli ={{en}}}}</ref><ref>{{Kirjaviite | Tekijä =Karsten Rippe | Nimeke =Genome Organization And Function In The Cell Nucleus | Vuosi =2012 | Sivu =39 |Julkaisija =John Wiley & Sons | Tunniste =ISBN 978-3-527-64000-3 | www =https://books.google.fi/books?id=z4BDRcLrekMC&pg=PA39&dq=Thymine-DNA+glycosylase&hl=fi&sa=X&redir_esc=y#v=onepage&q=Thymine-DNA%20glycosylase&f=false | www-teksti =Kirja Googlen teoshaussa | Viitattu =12.3.2017 | Kieli ={{en}}}}</ref><ref>{{Kirjaviite | Tekijä =Ralph Bradshaw Philip Stahl | Nimeke =Encyclopedia of Cell Biology | Vuosi =2015 | Sivu =444 |Julkaisija =Academic Press | Tunniste =ISBN 9780123947963 | www =https://books.google.fi/books?id=BEabBwAAQBAJ&pg=PA444&dq=Thymine-DNA+glycosylase&hl=fi&sa=X&redir_esc=y#v=onepage&q=Thymine-DNA%20glycosylase&f=false | www-teksti =Kirja Googlen teoshaussa | Viitattu =12.3.2017 | Kieli ={{en}}}}</ref>
