La ADN polimerasa es la enzima responsable de la formación de una hebra de ADN a partir de una hebra de ADN molde. Para que la ADN polimerasa inicie la formación de una nueva hebra de ADN, necesita una hebra «iniciadora» corta, llamadacebador. El cebador debe estar unido a una zona del ADN molde al que es complementario.

洛杉矶与polimerasa喝水anadir调查nucleotidos extremo 3' de un cebador unido al ADN molde porque este extremo tiene un grupo hidroxilo libre (-OH) que puede reaccionar con el grupo fosfato del nucleótido entrante. Por lo tanto, se dice que la nueva cadena de ADN se sintetiza en la dirección 5'→3'. La hebra de ADN nueva será complementaria a la hebra molde y antiparalela a ella.
La ADN polimerasa se origina en organismos vivos y es más funcional en condiciones fisiológicas. Por lo tanto, la ADN polimerasa de la mayoría de los organismos no funcionaría bien en una reacción de PCR porque la mayoría de las polimerasas se degradan a 90oC. Si dicha polimerasa se va a utilizar para la PCR, sería necesario añadir una nueva ADN polimerasa después de cada ciclo. Por suerte, Thomas Brock descubrió una ADN polimerasa adecuada: la polimerasa Taq. Esta ADN polimerasa se aisló de la bacteriaThermus aquaticus, que se encuentra en las aguas termales del Parque Nacional Yellowstone. La polimerasa Taq es activa a temperaturas de hasta 95oC, lo que asegura que se puedan realizar múltiples ciclos de PCR de una sola vez y que no haga falta polimerasa adicional.