PCR技术就是利用DNA作模板，在核苷酸存在下按照碱基配对原则进行DNA互补链的合成。妙就妙在形成DNA双螺旋的合成酶是一种抗高温酶。在正常温度下，合成的DNA为双链，当给反应液加温时，DNA双螺旋解开，成为两条单链。降低到合适温度，这两条单链都可以作为模板，严格按照碱基配对的原则合成互补链，生成新的DNA分子。在这个过程当中，由于模板增加了1倍，工作效率就提高了1倍。再升高温度，使双链打开，模板又增加l倍，变成了4个，工作效率呢，当然再翻一番。就这样，PCR仪只要严格控制温度的交替变化，就会源源不断地生产出大量较为整齐一致的复制品。
与工厂里的产品不同的是，每次基因复制的产物既是产品，又是生产下一批产品的模板，永远是新生的以旧的为参照。因此，最后的产品基本上是整齐划一的。值得注意的是，原有的单股DNA链是以几何级数递增的，也就是2，4，8，16，32，64……用不了多长时间，就可以把原本只有一份的基因样品扩增到10亿倍之多，这可要比一般复印机的效率高得多。