A reação de PCR ocorre sequencialmente através das etapas de desnaturação do DNA a ser amplificado que ocorre entre 94°C-96°C; anelamento ou hibridização que é a ligação do iniciador ao DNA a ser amplificado e extensão que é a polimerização propriamente dita.

 A temperatura de anelamento é igual para qualquer iniciador utilizado. 

A temperatura de extensão é mantida a 72ºC. 

Esse ciclo da reação de PCR é repetido de 25 a 40 vezes e depende do definido para aquela reação.

A enzima Taq DNA polimerase foi extraída originalmente da bactéria Thermus aquaticus embora tenha-se hoje Taq recombinantes ou mesmo extraída de outras bactérias termofílicas.