聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)能够在体外对特定DNA序列进行重复性复制（扩增）。其反应体系包括：模板DNA、耐热的DNA聚合酶、引物、4种脱氧核苷酸(dNTP)及适当的反应缓冲液。

PCR反应一般分为变性、退火、延伸三步骤进行：

首先在95℃进行DNA双链解离；然后在50~65℃之间进行引物与DNA链的互不结合，即退火；最后在72℃由耐热DNA聚合酶合成与模板互 补的新的DNA链。此三步骤重复20~30个循环即可完成扩增反应。

普通PCR反应可以对目的DNA片段进行高效地克隆，能够非常灵敏地检测目的DNA片段。但由于PCR高效的指数扩增过程，在扩增结束后不同含量的初始模板都具有几乎相同量的终产物，因此不能对初始模板进行定量。

荧光实时定量PCR(fluorescence real-time quantitative PCR, qPCR)技术在PCR反应体系中加入与DNA双链结合后能够发出荧光的荧光染料，或能够与靶序列结合并带有荧光报告基团的探针。在PCR反应过程中，每次反应循环后，都会检测反应管中的荧光强度。以反应管中荧光强度达到阔值时所需的PCR反应循环个数(Cp值），表示模板中目的片段的初始含量。由于是在PCR反应进行过程中的检测，而不是在PCR反应结束时的终点检测，因此荧光实时定量PCR技术能够进行目的DNA片段的定量分析。

在检测组织细胞中基因表达时，首先需要将分离提取的RNA (mRNA) 反转录(reverse transcription)为cDNA, 然后再行荧光实时定量PCR。因之，qPCR也常称为荧光实时定量RT-PCR,是检测基因表达改变的简便方法。