Das Erbgut (DNA) besteht aus zwei Strängen die sich wie eine Leiter aneinander lagern. Wenn man die DNA erhitzt, werden diese Stränge voneinander getrennt. Beim Abkühlen können sich die Primer an diese Stränge lagern. Ein Enzym kann nun aus dem einen Strang und dem Primer wieder diese Leiter synthetisieren. Somit erhält man nach einem dieser Cyclen die doppelte Menge der DNA, die zwischen diesen beiden Primern liegt. Im nächsten Cyclus wird die DNA wieder verdoppelt und im nächsten Cyclus wieder. Es ist vergleichbar mit dem Schachbrett und dem Reiskorn. Auf das erste Feld kommt ein Korn, auf das zweite 2, auf das dritte 4, auf das vierte 8 usw.
Dadurch erhält man nach einigen Cyclen die millionenfache Menge an DNA.
Somit lassen sich auch kleinste Mengen analysieren. Ausserdem werden nur die DNA-Teile vervielfälltigt, welche zwischen den beiden Primern liegen. Durch die Wahl der Primer kann man also bestimmen, welche DNA-Teile vervielfältigt werden