La reacción en cadena de la polimerasa (RCP) o más conocida como PCR (por sus siglas en inglés) ofrece una alternativa a la clonación basada en vectores como medio de generar numerosas copias de ADN a partir de una muestra simple.
Esta técnica imita la forma en la que el ADN se replica de forma natural en el interior de la célula; para llevar a cabo esta técnica los científicos aíslan el fragmento que va a ser amplificado en un tubo de ensayo y le aplican calor para separar las dos cadenas de la molécula; una vez que se ha enfriado, se añaden unos fragmentos cortos de ADN, denominados oligonucleótidos (primers), que son complementarios a una de las cadenas a la que se unen, marcando así el segmento que debe ser amplificado.
Se añaden entonces a la muestra nucleótidos y una enzima denominada ADN polimerasa que construye, con los nucleótidos añadidos, una cadena complementaria de cada segmento amplificado, obteniendo de nuevo moléculas de ADN de doble cadena; cada ciclo de calentamiento y enfriamiento duplica la cantidad de ADN deseado en el tubo de ensayo, por lo que en unas cuantas horas se pueden obtener millones de copias de un fragmento de ADN; ésta es la técnica que se utiliza para amplificar, por ejemplo, trazas de ADN encontradas en la escena de un crimen o en un animal fósil.