一般也是修复双链损伤，与HDR相反，其不需要同源片段。

自身免疫抗原Ku70/Ku80与损伤部位结合，诱导核酸酶进行相邻片段的切除，其后DNA聚合酶以及连接酶将其强行连接。这种修复机制容易引起序列的丢失、移位以及染色体重排，因此相对容易引发基因突变。

微同源介导末端连接 (Microhomology-mediated end joining, MMEJ)

这种修复方式相当于是NHEJ的替代方式，

在NHEJ未激活时细胞用这种方式修复DNA双链损伤。NHEJ过程中所需的蛋白Ku70-Ku80以及Rad1可以抑制MMEJ路径，当这些蛋白不再与DNA损伤部位结合时，MMEJ路径被激活，此时MRX复合物、Sae2以及Exo1通过核酸酶作用从5'至3'端切除损伤部分的序列，然后暴露出微同源序列。双链上的微同源序列互相结合，随后经过剪切修饰以及连接得到无损的DNA双链。这种情况下得到的DNA双链相比于原来的双链，微同源序列5'端被核酸酶剪掉的那段序列就缺失了。

当微同源序列之间结合不够稳定的情况下，TLS聚合酶可通过将3'端的互补序列延申，如果新得到的序列能跟原本的微同源序列稳定的结合，那么二者结合后就通过同样的剪切修饰和连接得到无损的DNA双链，然而在这种情况下得到的DNA双链，与原双链相比，缺少了一开始被核酸酶切掉的那部分，同时插入了TLS聚合酶延申的那部分序列。可见MMEJ这种修复方式是极易发生突变的。