這個方法是由Kary Mullis在1983年開發的，當時他是塞特斯公司的員工，也是1993年諾貝爾化學獎的獲得者。復制DNA片段是壹種簡單、廉價和可靠的方法，這壹概念適用於現代生物學和相關科學的許多領域。PCR可能是分子生物學中應用最廣泛的技術。這項技術用於生物醫學研究、犯罪證據收集和分子考古學。
微生物復制是壹個耗時耗力的過程。先用限制性內切酶切割DNA，然後在載體中加入連接酶，再用瞬時電穿孔或熱休克的方式送入大腸桿菌的感受態細胞，在大量培養皿中繁殖培養菌株，再用復雜的方法分離純化。
所以僅僅壹個小時的PCR就可以節省大量的時間和復雜的操作。聚合酶鏈式反應技術被廣泛應用於醫學和生物實驗室，例如，判斷壹種遺傳疾病是否會在樣本中顯示，診斷傳染病，復制基因，以及識別父母。