Det brukes et par med oligonukleotidprimere (18-30 nukleotider) som er komplementære til en av endene til DNA som skal oppformeres. Det går også an å bruke degenererte primere hvis man ikke helt kjenner sekvensen i DNA som skal oppformeres. Deretter følger et temperaturprogram oppvarming og avkjøling i mange sykluser som gir denaturering, primer annilering og polymerisering av DNA.
Brukes første tråden fra cDNA som utgangspunkt for PCR kalles metoden revers transkriptase RT-PCR. hvor enzymet revers transkriptase anvendes for å omdanne RNA til komplementær-DNA (cDNA)
Det er mange mulige feilkilder ved bruk av PCR bl.a. forurensninger med DNA, annileringstemperatur, antall sykluser og magnesium (Mg2+) konsentrasjon.