Metoda pomnoževanja zaporedja DNK z uporabo toplotno stabilne polimeraze in dveh približno 20 dolgih začetnih oligonukleotidov. Eden od oligonukleotidov je komplementaren (+) verigi in drugi (-) verigi, ki ju želimo pomnožiti. Novonastale molekule DNK lahko služijo kot dodatne matrice pomnoževanja, zato se pri reakciji PCR število novih verig DNK hitro povečuje.

Koraki pri verižni reakciji s polimerazo so: denaturacija, prileganje začetnih oligonukleotidov in podaljševanje verige. Ti koraki se ponovijo med 20 in 40-krat. PCR lahko uporabimo tudi pri detekciji določenega zaporedja v vzorcu DNK.