1. Nghiên cứu cơ bản về axit nucleic: nhân bản gen
2. PCR bất đối xứng để chuẩn bị DNA chuỗi đơn cho giải trình tự DNA
3. Xác định vùng DNA chưa biết bằng phương pháp PCR nghịch đảo
4. PCR phiên mã ngược (RT-PCR) được sử dụng để phát hiện mức độ biểu hiện gen trong tế bào, số lượng virus RNA và nhân bản trực tiếp cDNA của các gen cụ thể
5. PCR định lượng huỳnh quang được sử dụng để theo dõi thời gian thực các sản phẩm PCR
6. Khuếch đại nhanh chóng các đầu cDNA
7. Phát hiện biểu hiện gen
8. Ứng dụng y tế: phát hiện các bệnh do vi khuẩn và virus; chẩn đoán bệnh di truyền; chẩn đoán khối u; áp dụng cho bằng chứng pháp y