La reacción de amplificación contiene dos oligonucleótidos cebadores dispuestos de tal manera que puedan hibridizar con las cadenas opuestas de la secuencia  "blanco" o secuencia a amplificarse.  Debido a que el producto extendido incluye la secuencia complementaria a la del otro cebador, el producto de cada reacción sirve como molde en el nuevo ciclo de PCR verificándose así una reacción bioquímica en cadena. La cadena original crece exponencialmente, pasando de picogramos a nanogramos.

El impacto de esta tecnología (PCR) ha sido particularmente importante en algunos campos relacionados al análisis del genoma humano, especialmente en el mapeo genético y físico de los cromosomas y análisis de la expresión génica.