Metod basitçe tüp içerisinde nükleik asitlerin uygun kosullarda çoğaltılması esasına dayanır. Bir çeşit "in vitro klonlama“ olarak da tanımlanan PCR; 94°C-98°C aralığında gerçekleştirilen denatürasyon, 37°C-65°C aralığında gerçekleştirilen 'annealing' ve 72°C’de gerçekleştirilen elangasyon aşamalarından oluşur ve bu siklusların belirli sayıda tekrarlanmasına dayanır.
Dr. Kary B. Mullis 1980’li yıllarda yaptığı PCR çalışmaları ile 1993 yılında Kimya alanında Nobel ödülü almıştır.