抗代谢药物主要是通过干扰核酸或蛋白质的合成来发挥其作用，具体到抑制DNA合成这一方面，它们通常会模仿核苷酸的结构，从而竞争性地与相关酶结合或者掺入到DNA分子中导致错误的复制。这类药物主要分为以下几类：
1. 嘌呤和嘧啶类似物：如5-氟尿嘧啶（5-FU）、阿糖胞苷等。这些物质在细胞内被转化为相应的核苷酸类似物，它们可以竞争性地抑制脱氧核苷酸合成酶的活性，阻止正常嘌呤或嘧啶核苷酸的生成；或者直接掺入DNA链中替代正常的碱基，引起复制错误和DNA损伤。
2. 叶酸拮抗剂：如甲氨蝶呤。这类药物通过与二氢叶酸还原酶产生高度亲和力结合，从而抑制该酶活性，阻止了四氢叶酸的生成。而四氢叶酸是嘌呤核苷酸合成过程中的重要辅因子，因此其缺乏会导致DNA前体物质减少，进而影响DNA合成。
3. 核糖核酸还原酶抑制剂：如羟基脲。这类药物通过特异性地作用于核糖核酸还原酶，阻止了从核糖核苷二磷酸向脱氧核苷二磷酸的转化过程，从而减少了DNA所需的关键前体物质——脱氧核苷三磷酸的数量。

综上所述，抗代谢药抑制DNA合成的主要机制包括竞争性抑制关键酶、干扰核苷酸池平衡以及直接引起DNA链损伤等。这些作用共同导致了肿瘤细胞或其他快速分裂细胞的生长受到抑制。