1. 模板DNA的变性

2. 模板DNA与引物的退火(复性)

3. 引物的延伸

重复循环变性-退火-延伸三过程，就可获得多的“半保留复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一轮循环需2~4分钟，如此反复进行，每一轮循环所产生的DNA均能成为下一轮循环的模板，每一轮循环都使两条人工合成的引物间的DNA特异区拷贝数扩增1倍，PCR产物以2的指数形式迅速扩增，经过25~30轮循环后(2~3小时)，理论上可使基因扩增109倍以上，实际上一般可达106~107倍。