PCR (พีซีอาร์)มีอยู่ 3 ขั้นตอนหลักๆ คือ
1. Denaturing คือ เป็นขั้นตอนการแยกดีเอ็นเอ(DNA)ที่เป็นเกลียวคู่ หรือ Double Strand DNA (คือ สภาพ Native DNA) ด้วยการเพิ่มอุณหภูมิอย่างช้าๆจนกลายเป็นดีเอ็นเอ(DNA)สายเดี่ยว หรือ Single Strand DNA (คือ สภาพ Denatured DNA) อุณหภูมิที่ใช้อยู่ในช่วง 90-95 องศาเซลเซียส
2. Annealing คือ เป็นขั้นตอนการลดอุณหภูมิลงอย่างช้าๆและใส่ไพร์เมอร์(Primer, short dna)ลงไปในระบบ เพื่อให้เกิดการเกาะแบบเข้าคู่กันของเบส(Complementary base pair)ระหว่างไพร์เมอร์(Primer) กับ Template DNA โดยอุณหภูมิที่ใช้อยู่ในช่วง 37-60 องศาเซลเซียส
3. Extension คือ เป็นขั้นตอนการ ใส่ DNA polymerase ลงไปในระบบ เพื่อให้เกิดการสังเคราะห์ดีเอ็นเอ(DNA)สายใหม่ หรือ เพิ่มปริมาณของดีเอ็นเอ(DNA)ให้มากขึ้น โดยอุณหภูมิที่ใช้อยู่ในช่วง 72-75 องศาเซลเซียส