Celem PCR jest powielenie niewielkich ilości interesującej sekwencji DNA, tak aby można ją było analizować oddzielnie. PCR można wykorzystać do wytworzenia dużej ilości określonego fragmentu DNA lub do przetestowania próbkę DNA dla tej sekwencji.
PCR jest wykorzystywany do badań, gdy konieczne jest wytworzenie dużej ilości pojedynczego genu, na przykład do inżynierii genetycznej lub klonowania. PCR stosuje się również do badania, czy konkretny produkt genowy jest obecny w próbce. W kryminalistyce wykorzystuje się technologię PCR do wykonywania odcisków palców DNA w celu analizy dowodów DNA z miejsca zbrodni. PCR można również stosować w ustawieniach medycznych do wykonywania typowania tkanek w celu przeszczepu narządów.
