Estas enzimas catalizan una reacción de hidrólisis que rompe los enlaces fosfodiester ya sea en el extremo 3' o 5'.
Se encuentran estrechamente relacionadas con las endonucleasas, las cuales rompen los enlaces fosfodiester en el medio (endo) de la cadena polinucleotídica.
La polimerasa de ARN tipo II es conocida por desempeñar una función durante la terminación transcripcional, esta enzima funciona en conjunto con una exonucleasa 5' (en humanos codificada por el gen Xrn2) degradando el transcripto recién formado aguas abajo, dejando el sitio de poliadenilación y disparando simultáneamente la polimerasa.
Este proceso implica que la exonucleasa debe ser capaz de atrapar a la polimerasa II y terminar con la transcripción.
Desde aquellos días, ha habido muchos nuevos descubrimientos entre los que se incluyen la exonucleasa II, III, IV, V, VII y VIII.