类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的引物。PCR由高温变性—低温复性—中温延伸三个基本反应步骤构成：
1．高温变性：模板DNA经加热至95 ℃左右，一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解旋，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮循环作准备。
2．低温复性：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55 ℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合。
3．中温延伸：DNA模板—引物结合物在耐高温的DNA聚合酶的作用下，以四种脱氧核苷酸为原料，按碱基互补配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链，重复循环高温变性—低温复性—中温延伸三个过程，就可获得更多的“半保留复制链”，而且这种新链又成为下次循环的模板。
