DNA聚合酶是负责从模板DNA链形成DNA链的酶。对于DNA聚合酶以引发新的DNA链的形成,它需要一个叫做A的短的“起动器”链底漆。引物必须与其互补的模板DNA的面积结合。

DNA聚合酶可以将核苷酸添加到与模板DNA结合的引物的3'末端,因为该端部具有可与进入核苷酸的磷酸盐基团反应的游离羟基(-OH)。因此,据说新的DNA链在5'→3'方向上合成。新的DNA链将与模板股线互补,并反平行。
DNA聚合酶源于生物体,并且在生理条件下最常用。因此,来自大多数生物的DNA聚合酶在PCR反应中不能很好地适用,因为大多数聚合酶在90时脱落O.C.如果使用这种聚合酶用于PCR,则必须在每个循环后添加新的DNA聚合酶。幸运的是,Thomas Brock:Taq聚合酶发现了合适的DNA聚合酶。该DNA聚合酶从黄石国家公园的温泉中发现的细菌热水菌中分离出来。Taq聚合酶在温度下活跃,高达95O.C.这确保了可以在单个连续事件中进行多个PCR循环,并且不需要另外的聚合酶。