Проведення в лабораторії ПЛР-аналізу відбувається у три етапи: (1) виділення ДНК; (2) ампліфікація ДНК-фрагментів; (3) детекція ДНК-продуктів ампліфікації.
ПЛР-аналіз ДНК у лабораторії включає три етапу: Виділення; амплікація фрагментів; детекція продуктів амплікації.
Зазвичай при проведенні ПЛР виконується 20 – 35 циклів, кожен із яких складається з трьох стадій. Дволанцюгову ДНК-матрицю нагрівають до 94 – 96°C (або до 98°C, якщо використовується особливо термостабільна полімераза) на 0,5 – 2 хвилини, щоб ланцюга ДНК розійшлися.
У основі методу ПЛР лежить багаторазове подвоєння певної ділянки ДНК за допомогою ферментів у штучних умовах (in vitro). Через війну напрацьовуються кількості ДНК, достатні візуальної детекції.