O reacție în lanț a polimerazei sau PCR constă din trei etape: denaturarea ADN, recoacerea primerului și extensia. Aceste etape se repetă între 20 și 35 de ori pentru a sintetiza cantitatea corectă de ADN de interes . Fiecare dintre acești pași necesită un interval de temperatură diferit, care permite mașinilor PCR să controleze pașii. PCR este realizat în mod obișnuit în tuburi mici de reacție PCR care conțin toate ingredientele necesare pentru sinteza ADN.
Primul pas în PCR, denaturarea ADN-ului, necesită o temperatură ridicată, de obicei în jur de 95 de grade Celsius. Denaturarea face ca ADN-ul să se dezarhiveze și să se despartă în singurele fire, expunând bazele ADN la restul amestecului PCR.
A doua etapă, recoacerea primerului, trebuie să aibă loc la o temperatură mai scăzută decât etapa de denaturare. Masina PCR răcește soluția la o temperatură cuprinsă între 45 și 72 de grade Celsius. Temperatura specifică pentru recoacere depinde de grunduri. Primerii sunt bucăți scurte de ADN anterior sintetizat care apar la începutul și sfârșitul ADN-ului de interes. În timpul recoacerii primerului, primerii se leagă la părțile corespunzătoare ale lanțului ADN.
Al treilea pas, extensie, are loc la 72 de grade Celsius. Această etapă presupune extinderea noilor componente ale ADN-ului, începând cu primerii.
După extindere, reacția este încălzită înapoi la 95 de grade Celsius pentru a începe un alt ciclu de PCR. Numărul de fire de ADN după fiecare ciclu de etape PCR se dublează, astfel încât cantitatea de ADN produs este exponențială. În acest fel, 20 până la 35 de cicluri de PCR creează milioane de fire de ADN de interes.
