Polimeraz zincirleme tepkimesi (Polymerase chain reaction - PCR), E. coli veya bira mayası gibi yaşayan organizmaları kullanmadan enzimsel olarak kopyasını yapan bir moleküler biyoloji tekniğidir.
Teknik yaşayan organizmaları kullanan yükselteç misali, küçük miktardaki DNA molekülüne savunucu bir şekilde yükseltilmelerine izin verir.
PCR yaygın olarak tıbbi ve biyolojik araştırma laboratuvarlarında kalıtsal hastalıkların teşhisi, genetik parmak izlerinin tanımlanması, bulaşıcı hastalıkların teşhisi, genlerin klonlanması, babalık testi ve DNA hesaplaması gibi değişik konularda yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.
Ayrıca PCR yönteminin gelişmesinde en büyük katkıyı Taq Polimeraz enziminin bulunması yapmıştır zira bu enzim yüksek sıcaklıklarda dahi dayanabilen yegane enzimdir. Bu enzim Kızıldeniz`in sıcak bölgelerinden birinde yaşayan bir mikroorganizmadan elde edilmiştir. Bunu bulan bilimadamı nobel ödülü almıştır.
PCR yöntemine dayalı olarak birçok primer olarak adlandırılan başlatıcı DNA teknikleri geliştirilmiştir. bu başlatıcı DNA`lar belli dizilere sahip ve sentetik olarak üretilebilen moleküllerdir. PCR`a dayalı RAPD, AFLP, SSR ve ISSR gibi markör teknikleri geliştirilmiştir. bu teknikler birçok bitki ve hayvanda genetik akrabalığın teşhisinde türiçi ve türlerarasında kullanılmaktadır.