je metoda, při které dochází k mnohanásobnému namnožení krátkého úseku nukleové kyseliny (DNA nebo RNA), takže je to metoda vysoce citlivá i specifická. Teoreticky stačí, když je ve vyšetřovaném materiálu jedna kopie nukleové kyseliny a tím, že ji vysoce zmnožíme, jsme pak schopni ji snadno identifikovat.V mikrobiologické diagnostice se tato metoda používá k přímé identifikaci virů, bakterií a jiných mikroorganismů, kde pomocí této metody hledáme v klinických materiálech úsek nukleové kyseliny, který je jedinečný pro příslušné agens.