非同源末端连接（Non-homologous End Joining-NHEJ）是真核生物细胞在不依赖
DNA同源性的情况下，而为了避免
DNA或染色体断裂（Breaks）的滞留，避免因此造成的DNA降解或对生命力的影响，强行将两个DNA断端彼此连接在一起的一种特殊的DNA双链断裂修复机制。
理论上它可以被应用于细胞周期的各个时期（Phase），而对处于G1时期的细胞而言，在细胞修复中占较大比例。同时，它又是和同源重组并重和相互补充的一种DNA双链断裂的修复手段。与DNA双链断裂的同源重组修复机制相比，NHEJ不需要重组断端之间的具有严格的DNA之间的同源性，不是一种忠实的DNA双链断裂修复方式。在反应过程中首先需要把两个DNA断端相邻区域进行“基因沉默”（基因沉寂）处理（需要组蛋白N端尾部结构域9位赖氨酸残基的甲基化以及和Sir2/3/4等蛋白形成异染色质）以避免出现在断端处的基因转录等，然后也需要DNA末端识别和
结合蛋白Ku70、Ku86等蛋白质的保护作用，以及包括Mre-11/Rad50-Nbs1（人类细胞）或Srs2（酵母细胞）等具DNA酶活性的蛋白复合体对涉及到结合有蛋白质的DNA断端进行的加工处理等。DNA酶的加工主要是去除与DNA断端共价连接的蛋白质或因为离子辐射等造成的损害的
核苷酸残基，并最终制造出彼此具有“粘性”的末端，然后通过DNA连接酶ERCCIV把两者彼此连接。NHEJ的作用机制决定了它不是一种忠实的DNA双链断裂修复手段。除引发彼此毫不相干的DNA断端的连接，导致包括移位（移位）等在内的染色体之间的重排改变之外，就是对本来彼此连接的DNA断端的处理也会造成少数核苷酸残基的缺失突变。这是由其使用Mre-11/Rad50-Nbs1（人类细胞）或Srs2（酵母细胞）等DNA酶处理欲彼此连接的DNA断端这一方法决定的。NHEJ在修复DNA双链断裂的同时也会造成许多人类健康问题。