PCR（聚合酶鏈反應）是一種在體外模擬細胞內DNA複製過程的分子生物學技術，其基本原理如下：
模板DNA：PCR反應需要DNA模板，這可以是任何來源的DNA，如基因組DNA（gDNA）、互補DNA（cDNA）或質粒DNA。模板DNA的組成或複雜度會影響PCR擴增的最佳起始量。
引物（Primers）：引物是含有15-30個鹼基的合成DNA寡核苷酸，能夠與模板DNA中目標區域的側翼序列結合。在PCR反應期間，DNA聚合酶從3′端開始延伸引物，確保目的片段的特異性擴增。
dNTPs（核苷酸）：dNTPs由四個基本核苷酸組成——dATP、dCTP、dGTP和dTTP，是新DNA鏈的組成元件。有時會使用dUTP替代dTTP，結合使用尿嘧啶DNA糖苷酶（UDG）預處理，是PCR實驗室防止殘餘PCR產物污染的重要手段。
PCR buffer（緩衝液）：緩衝液用於調節反應環境的pH值，並提供適宜的反應條件。
DNA聚合酶：在體外模擬DNA複製的過程中，需要耐熱的DNA聚合酶，它以dNTP為原料，沿著模板DNA延伸引物，形成新的DNA鏈。
循環條件：PCR循環條件包括高溫變性、中溫退火和適溫延伸三個階段，這些條件的控制對於確保PCR實驗結果的特異性、重複性和靈敏度至關重要。
PCR技術利用聚合酶在體外模擬DNA複製的過程，通過不斷的擴增，使得DNA的數量呈指數級增長。這一過程依賴於細胞內DNA半保留複製的機理，以及體外DNA分子在不同溫度下雙鏈和單鏈可以互相轉變的性質。通過人為地控制體外合成系統的溫度，促使雙鏈DNA變成單鏈，單鏈DNA與人工合成的引物退火，然後耐熱DNA聚合酶以dNTP為原料使引物沿著單鏈模板延伸為雙鏈DNA。