PCR是體外酶促合成特異dna片段的新方法，主要由高溫變性、低溫退火和適溫延伸三個步驟反復的熱循環構成：即在高溫（95℃）下，待擴增的靶DNA雙鏈受熱變性成為兩條單鏈DNA模板；而后在低溫（37～55℃）情況下，兩條人工合成的寡核苷酸引物與互補的單鏈DNA模板結合，形成部分雙鏈；在Taq酶的zui適溫度（72℃）下，以引物3’端為合成的起點，以單核苷酸為原料，沿模板以5’→3’方向延伸，合成DNA新鏈。這樣，每一雙鏈的DNA模板，經過一次解鏈、退火、延伸三個步驟的熱循環后就成了兩條雙鏈DNA分子。如此反復進行，每一次循環所產生的DNA均能成為下一次循環的模板，每一次循環都使兩條人工合成的引物間的DNA特異區拷貝數擴增一倍，PCR產物得以2n的批數形式迅速擴增，經過25～30個循環后，理論上可使基因擴增109倍以上，實際上一般可達106～107倍。
PCR技術的原理
圖22-1　PCR基本原理示意圖

　　假設擴增效率為“X”，循環數為“n”，則二者與擴增倍數“y”的關系式可表示為：y=(1+X)n。擴增30個循環即n=30時，若X=100%，則y=230=1073741824(>109)；而若X=80%時，則y=1.830=45517159.6(>107)。由此可見，其擴增的倍數是巨大的，將擴增產物進行電泳，經溴化乙錠染色，在紫外灶照射下（254nm）一般都可見到DNA的特異擴增區帶。