PCR聚合酶链反应（polymerase chain reaction，PCR）是最基本、最为广泛应用的DNA突变检测技术。
PCR可以选择性地将单个DNA或RNA分子在几小时内迅速扩增至几百万倍以上，直接检测和分析患者特定基因的序列而不需要克隆及DNA印迹或RNA印迹分析的过程。
在检测中极少数细胞均可以直接用于PCR分析，因而可以不必从组织中抽提大量的DNA或RNA样本。
PCR的原理是用一对能分别与靶DNA双链序列配对的人工合成的寡聚核苷酸引物，在耐热DNA聚合酶（Taq）的作用下扩增目的DNA片段（见下图）。
重复热变性、引物复性及延伸的循环，靶序列的拷贝数会按指数成倍增长（可达10 6～7）。 PCR的操作流程如下：
（1）用加样器在Eppendorf反应管中加入下列成分：PCR缓冲液、dNTPs、DNA聚合酶、引物混合液、基因组DNA模板、ddH 2O。
（2）在设定好的PCR仪上进行反应：95℃变性3分钟（第一轮循环）；95℃变性30秒；56℃复性30秒；72℃延伸30秒；72℃延伸10分钟（最后一轮循环）。循环反应30轮（注意：复性的温度和时间依据靶DNA序列的长度和引物序列的不同而异）。
（3）反应结束后，取少许反应液进行琼脂糖凝胶电泳，确认是否有目的PCR产物。
另外，DNA染色后，可将PCR产物条带的浓度同分子量标志（marker）条带的浓度进行比较，估算大致的DNA量。