PCR, hoặc phản ứng chuỗi polymerase, sử dụng các chu kỳ lặp lại của quá trình làm nóng và làm lạnh để sao chép các chuỗi DNA từ một mẫu. PCR có thể khuếch đại và sao chép một gen từ một mẫu nhiều lần.
PCR yêu cầu bốn thành phần chính. Đầu tiên là mẫu DNA chứa phần, hoặc các phần, để sao chép. Thứ hai, PCR yêu cầu một mồi. Mồi là những đoạn DNA ngắn mà nhà khoa học tạo ra để khớp với mẫu DNA.
Yêu cầu tiếp theo của PCR là DNA polymerase, một loại enzyme sao chép DNA. DNA polymerase của người bị biến tính hoặc bị phá vỡ ở nhiệt độ PCR, vì vậy các nhà nghiên cứu thường sử dụng DNA polymerase từ vi khuẩn chịu nhiệt. Cuối cùng, PCR yêu cầu các nucleotide: adenine, guanine, cytosine và thymine. Đây là các cặp bazơ cung cấp các yếu tố mã hóa của DNA.
Các nhà nghiên cứu đầu tiên đun hỗn hợp PCR đến nhiệt độ làm biến tính chuỗi xoắn kép DNA. Sau đó là một bước làm mát, cho phép các đoạn mồi liên kết với DNA mẫu. Một chu kỳ chữa bệnh khác tiếp theo trong đó DNA polymerase kéo dài sợi DNA. Lặp lại các bước này nhiều lần sẽ tạo ra nhiều bản sao mới của mẫu DNA ban đầu trong vài ba giờ.
PCR rất hữu ích trong việc chẩn đoán các bệnh do vi rút và một số dạng ung thư. Nó cũng là một công cụ phổ biến trong khoa học pháp y để tái tạo các mẫu nhỏ từ hiện trường vụ án.