PCR程序包括以下步骤：
变性：双链DNA模板加热变性，成为单链。
退火：引物与单链DNA互补配对。
延伸：Taq DNA聚合酶催化引物沿着模板DNA延伸。
以上三个步骤构成的循环重复进行，可以使特异DNA的扩增率达到数百万倍。PCR的循环次数一般在20~40次，循环次数过多将增加非特异产物，循环次数过少则会导致产物量减少，达不到最佳扩增效果。
PCR反应程序指的是：PCR由变性-退火-延伸三个基本反应步骤构成：
1、模板DNA的变性：模板DNA经加热至93℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备；
2、模板DNA与引物的退火（复性）：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合；
3、延伸：DNA聚合酶由降温时结合上的引物开始沿着DNA链合成互补链。
此阶段的温度依赖于DNA聚合酶。
该步骤时间依赖于聚合酶以及需要合成的DNA片段长度。
传统的Taq估计合成1000bp大概需要1分钟、较新的Tbr（来自于嗜热菌Thermus brockianus）约40秒、商业公司生产的融合型聚合酶仅需约10-15秒。有修正功能的则会比较慢。
