پیشرفت‌های شگرف بیوتکنولوژی و زیست شناسی مولکولی در سال‌های گذشته موجب تغییر روش‌های تشخیصی عوامل میکروبی، از روش‌های بر پایه کشت به روش‌های مولکولی و بیشتر براساس تکثیر اسیدهای نوکلئیک شده است. کاربرد روش‌های مولکولی بر پایه PCR برای شناسایی و تعیین مقدار اسیدهای نوکلئیک در پژوهش و درمان، روز به روز گسترده تر می‌شود. واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR)، تکنیکی در زیست‌شناسی مولکولی است و به منظور تکثیر یک نسخه منفرد یا نسخه‌های کمی ‌از یک قطعه DNA با توالی خاص به تعداد هزار یا میلیون‌ها نسخه به کار می‌رود و قسمتی از مولکول DNA که بین دو پرایمر قرار دارد توسط آنزیم DNA پلیمراز به دفعات تکثیر می شود.
این تکنیک، تکثیر انتخابی یک ناحیه مورد نظر از یک مولکول DNA بوده و ابزاری آسان و ارزان قیمت برای تکثیر یک قطعه خاص از DNA است و برای اهدافی همچون تشخیص و نظارت بر بیماری‌های ژنتیکی، شناسایی مجرمان (در زمینه پزشکی قانونی) و مطالعه عملکرد یک بخش هدف از DNA مورد استفاده قرار می‌گیرد. تکنیک PCR در سال ۱۹۸۴ توسط کری مولیس ارائه شده است. در روش PCR سیکل‌های دمایی ایجاد می‌شود. سیکل‌ها شامل سیکل‌های گرمایی و سرمایی تکراری، ذوب DNA و تکثیر آنزیمی‌DNA است. در ابتدا با ایجاد حرارت و رساندن دمای محلول به نقطه ذوب DNA، دو رشته DNA از هم جدا می‌شوند. در مرحله بعد با کاهش دما یک آنزیم DNA پلیمراز فعال شده، عمل همانندسازی را انجام می‌دهد.
صحت نتایج PCR بستگی به انتخاب پرایمر مناسب دارد. پرایمرها قطعات کوچک پلی¬نوکلئوتیدی هستند و در آزمایشگاه به گونه ای طراحی و سنتز شده اند که دارای سکانس نوکلئوتیدی مکمل با ناحیه َ۳ در مولکول DNA مورد نظر هستند. بنابراین به طور اختصاصی فقط به این مولکول‌ها متصل شوند. چون آنزیم DNA پلیمراز به قطعات پرایمر متصل می‌شود، در نتیجه فقط مولکول DNA هدف، همانندسازی و تکثیر میگردد. با اعمال تغییرات دمایی به طور متوالی و برنامه ریزی شده، روند PCR تکرار گردیده و در هر مرحله DNA دو برابر می‌شود. بنابراین تعداد مولکول‌های DNA به صورت تصاعدی و به نسبت n2 افزایش می‌یابد که n تعداد سیکل‌های دمایی است. مثلاً یک مولکول DNA، پس از ۲۰ سیکل به ۱٫۰۴۷٫۵۸۶ مولکول تکثیر می‌شود. این روش فوق العاده ساده بوده و با استفاده از تغییرات حرارت می‌توان چندین فرآیند را به دنبال همدیگر انجام داد. با این تکنیک می‌توان به عنوان یک روش قدرتمند تشخیص بالینی برای وجود موتاسیون‌ها در ژنوم انسانی، یا برای وارد کردن جهش‌های ویژه به داخل ژن همسانه شده، استفاده کرد.