温度の上げ下げを繰り返してDNAを増幅させるために反応のこと。サーマルサイクラーによって行なう。
温度変化によって、DNAは一本鎖と二本鎖を推移する。
このうち、一本鎖になった時にDNAポリメラーゼがDNAを合成し、DNAが増えていく仕組みである。