Inventada por Kary Mullis em 1983, a reação em cadeia da polimerase é uma técnica capaz de realizar a amplificação de um segmento específico de DNA dentro de um gene. As cópias são realizadas através da utilização de elementos básicos do processo natural de replicação. Sendo assim, utiliza-se água, tampão, primer, nucleotídeos, Mg++, DNA molde (extraído de uma amostra) e DNA polimerase (Taq). Este último componente é uma enzima responsável pela extensão do DNA e foi isolada de bactérias de fontes termais, mantendo-se estáveis em temperaturas de até 117°C, sendo 72°C sua temperatura ideal.
Para que a reação ocorra, os componentes são submetidos a ciclos de temperaturas, iniciando pela temperatura de desnaturação do DNA, em seguida anelamento dos primers e, por fim, a de extensão da fita de DNA. Logo, a quantidade final produzida de DNA segue uma função exponencial, contribuindo para identificação do material genético. A multiplicação do trecho específico de DNA ocorre até que a concentração seja alta ao ponto que possa ser facilmente detectável por métodos simples e clássicos de separação e identificação de substâncias
A partir da década de 1980 a PCR começou a ser utilizada no diagnóstico das doenças infecciosas, devido a sua capacidade em detectar agentes infecciosos com alta sensibilidade e especificidade, sem necessidade de se encontrar microrganismos viáveis na amostra biológica. Sendo assim, através desta técnica é possível avaliar a presença de pequenas quantidades de DNA do patógeno em diferentes amostras clínicas como, leite, sangue, fezes, secreções e tecidos em poucas horas.
Esta tecnologia molecular pode ser utilizada na engenharia genética, diagnóstico de paternidade e medicina forense. Além disto, observa-se que a PCR facilitou o diagnóstico de doenças complexas, identificação de patógenos de crescimento dificultoso ou lento, bem como o diagnóstico de patógenos zoonóticos.