ハイパーサイクル理論では、 自己複製 とは、分子単位が自身の配列情報を担う新しいコピーの合成を指示することを意味する。複製の化学は正確ではないため、 変異 は複製に外部から課される偶発的事故ではなく、複製機構そのものに組み込まれている。その結果、誤りの蓄積が遺伝を侵食する前に、単一の複製単位が確実に維持できる配列情報量には厳しい上限が生じる。

自己複製：自身の配列をコピーする単位

自己複製テンプレートは自身の複製のための指示として働く。すなわち、その単位の配列が読み取られ、同じ情報を持つ新しい分子の組み立てに用いられる。これが分子レベルで遺伝を可能にするものであり、ハイパーサイクル論の出発点である。

変異は内在的であり、偶発的ではない

すべてのコピー過程には誤ったモノマーを挿入する非ゼロの確率がある。これらの誤りは、それ以外は完璧な過程の上に重なるノイズではない——それらは 遺伝性の変異体 であり、過程そのものによって生み出される。したがって変異は、複製が起こるたびに自動的に選択のための原材料を供給する。

忠実度は有限であり、長さがそれをより厳しくする

1塩基あたりの誤り率を μ とすると、1回のコピー過程が誤りなく行われる確率はおよそ である（L 個の情報位置を持つ配列の場合）。1塩基あたりの確率が掛け合わされるため、Q は 指数関数的に L の増大とともに低下する。短い複製子は依然として多くの正確な子孫を生むが、長い複製子は主に変異したコピーを生む。正確な複製は確率的であり、決して保証されない。

単一単位の制約：エラー閾値

同じ算術が任意の単一複製子を制限する。機能配列がその誤りコピーに対して優位性 σ で選択に有利に働くなら、単一単位が維持できる最大の情報量はおおよそ の程度である。この長さ以下では、選択は依然として機能配列を保持できる。それを超えると、誤りコピーが選択の除去能力を上回る速さで生成され、機能配列は失われ、その単位はもはや情報を保持できなくなる。これが、単一の自己複製実体では不十分であり、複数を触媒サイクルに結合することが必要となる理由である。

中心的なトレードオフ

忠実度と変異は相反する方向に働く。忠実度を高めると機能配列は保持されるが、系は遺伝性の変異を枯渇させる。忠実度を下げると変異は供給されるが、複製子はエラー閾値へと押しやられ、機能を失う。コピー化学の中にこの緊張を取り除くものは何もない——より高次の組織化がそれに対応しなければならない。