Метод ПЦР позволяет обнаруживать даже единичные бактерии или вирусы, когда генетический материал представлен всего одной молекулой нуклеиновой кислоты. ПЦР-диагностика выявляет возбудителей инфекционных заболеваний в тех случаях, когда это невозможно сделать другими методами.
ПЦР не является методом диагностики, а скорее помогает врачу установить и/или подтвердить диагноз. Однако  с такой помощью его можно поставить с вероятностью близкой к 100%.