Il processo PCR in tre fasi, o reazione a catena della polimerasi, viene utilizzato per amplificare o copiare sequenze di DNA. In primo luogo, i due filamenti del DNA si separano. Secondo, i primer dell'RNA si annettono o si attaccano al DNA. Terzo, la polimerasi termostabile copia la sequenza del DNA.
Questi tre passaggi possono essere ripetuti molte volte, producendo milioni di copie di una sequenza di DNA in poche ore. Poiché il numero di copie di DNA aumenta esponenzialmente con ciascun ciclo (da 2 a 4 a 8 a 16 e così via), il processo PCR è descritto come una reazione a catena. Oggi la PCR viene abitualmente utilizzata nei test di paternità e nelle indagini forensi.