Para a amplificação dos fragmentos de DNA por PCR, é empregada a enzima Taq DNA polimerase, que é uma polimerase termoestável, isolada, pela primeira vez, na bactéria extremófila Thermus aquaticus.

Cada ciclo da amplificação de DNA por PCR apresenta três etapas fundamentais, conhecidas como desnaturação, hibridização e alongamento.

A concentração de desoxinucleotídeos bifosfato fornecida a uma reação de PCR é um fator limitante do rendimento da reação, razão pela qual se deve adicionar tais nucleotídeos em excesso de, pelo menos, 10 vezes o consumo esperado a cada etapa da reação.

Sequência menor do que 12 pares de bases e a existência de pelo menos 3 regiões que apresentem complementaridade interna, bem como uma região longa de complementaridade entre dois iniciadores na mesma reação de PCR, são características de um iniciador (primer) que facilitam a amplificação pela PCR.

A amplificação de DNA observada em uma reação de PCR (Polymerase Chain Reaction) é comparável ao processo de síntese de DNA que ocorre, de forma intensa, durante a telófase, na divisão celular.

É mais difícil uma região do DNA rica em adenina e guanina sofrer desnaturação térmica do que uma região rica em citosina e timina.

Os ácidos nucleicos são macromoléculas formadas por nucleotídeos, os quais são compostos por um grupo fosfato, uma pentose e uma base nitrogenada.

A dupla fita de DNA é neutra em pH fisiológico, não sendo capaz de interagir com outras moléculas por meio de interações eletrostáticas.

As bases nitrogenadas adenina e guanina são chamadas de purinas e são compostas por um anel pirimidínico fundido a um anel imidazólico.

As duas fitas de DNA são mantidas unidas pela ligação regular das bases nitrogenadas.