一般PCR僅應用一對引物，通過PCR擴增產生一個核酸片段，主要用于單一致病因子等的鑒定.多重PCR(multiplex PCR)，又稱多重引物PCR或復合PCR，它是在同一PCR反應體系里加上二對以上引物，同時擴增出多個核酸片段的PCR反應，其反應原理，反應試劑和操作過程與一般PCR相同. 多重PCR的主要用于多種病原微生物的同時檢測或鑒定和病原微生物，某些遺傳病及癌基因的分型鑒定。多種病原微生物的同時檢測或鑒定，是在同一PCR反應管中同時加上多種病原微生物的特異性引物，進行PCR擴增.可用于同時檢測多種病原體或鑒定出是那一型病原體感染，可組合系統的有:
①肝炎病毒的感染，在同一病人或同一供血者體內，有時存在多種肝炎病毒重疊感染，有時是甲乙丙型肝炎病毒重疊;有時可能是甲乙型肝炎病毒重疊;有時是乙丙型肝炎病毒重疊.
②腸道致病性細菌的檢測，如傷寒，痢疾和霍亂，有時具有較相同的腸道癥狀，有時痢疾霍亂同存一病人并同時發病.
③性病的檢測，如梅毒，淋病及艾滋病的診斷.
④戰傷細菌及生物戰劑細菌的檢測，如破傷風桿菌，產氣莢膜桿菌，炭疽桿菌，鼠疫桿菌等偵檢.
⑤需特殊培養的無芽胞厭氧菌，如脆弱類桿菌、艱難桿菌的鑒定等.
某些病原微生物，某些遺傳病或癌基因，型別較多，或突變或缺失存在多個好發部位，多重PCR可提高其檢出率并同時鑒定其型別及突變等可系統應用的有:乙型肝炎病毒的分型;乳頭瘤病毒的分型;單純皰疹病毒的分型;杜氏肌營養不良癥的分型及癌基因的檢測等.
多重PCR的特點有:
①高效性，在同一PCR反應管內同時檢出多種病原微生物，或對有多個型別的目的基因進行分型，特別是用一滴血就可檢測多種病原體.
②系統性，多重PCR很適宜于成組病原體的檢測，如肝炎病毒，腸道致病性細菌，性病，無芽胞厭氧菌，戰傷感染細菌及細菌戰劑的同時偵檢.
③經濟簡便性，多種病原體在同一反應管內同時檢出，將大大的節省時間，節省試劑，節約經費開支，為臨床提供更多更準確的診斷信息.