准备数十亿个DNA拷贝，许多重复的循环DNA合成在一个PCR管中进行。每个循环包括由温度定义的三个不同步骤(见下图):

1. 变性步骤(95ºC):在这种高温下，将两条DNA链连接在一起的氢键会断裂，DNA链就会断裂。单链DNA模板现在可以复制了。
2. 退火步骤(Tm较低，底漆以下5-10℃):在退火温度下，称为引物的短DNA片段与模板DNA的互补位点结合。引物定义了目标序列，也就是将要被复制的DNA的特定区域。退火温度是根据引物组成(核苷酸的数量以及鸟嘌呤和胞嘧啶的数量)计算出来的。通常，你需要计算每个底漆的最佳退火温度。
3. 扩展步骤(72ºC):在72ºC时，一种酶叫做DNA聚合酶负责复制DNA它识别与模板链结合的引物的3 '端并开始复制模板DNA。在这个例子中，它是耐热性的聚合酶因为它需要在高温下被活跃利用。

所有循环都在不干预的情况下执行聚合酶链反应机，每一步后可自动改变温度。在一个周期结束时，初始DNA链的部分数量增加了一倍。在30个循环结束时，也就是PCR通常要做的次数，至少有10亿次(2^30.)目标序列的副本将出现在电子管中。

PCR实验: PCR包括三个步骤:1。变性,2。退火,3。扩展。这些步骤重复了很多次(通常是30次)，产生了数十亿个特定区域的DNA拷贝。