Die Polymerase-Kettenreaktion ist benannt nach dem Enzym Polymerase, das die Vervielfältigung von DNA durchführt. Dazu wird das Genom (die Nukleinsäure) eines Virus zunächst in DNA-Einzelstränge zerlegt. Mit Hilfe spezifischer, nur zu dem gesuchten Virus passender kurzer DNA-Stücke (sogenannte Primer) wird das gesuchte Virusgenom aus dem Testansatz herausgefischt. Die Polymerase bildet jetzt, ausgehend von den Primern, einen neuen DNA-Strang und verdoppelt so die vorhandene Menge. Diese Reaktion läuft 40 bis 45-mal hintereinander ab. So wird die vorhandene geringe Genommenge soweit vervielfältigt, dass sie problemlos sichtbar gemacht werden kann.

Die Sichtbarmachung erfolgt z.B. durch Auftrennung des Testansatzes in einem Agarosegel entsprechend der Größe der Bruchstücke. Diese werden durch einen speziellen Farbstoff angefärbt und mit einem Standard verglichen.

Es gibt auch die Möglichkeit, den Verlauf der PCR und die Entstehung der neu synthetisierten Bruchstücke durch Freisetzung einer Fluoreszenz kontinuierlich während der Reaktion anzuzeigen (Darstellung der PCR-Produkte in Echtzeit, Real-time PCR).