基因扩增仪的工作原理基于PCR技术，该技术模拟了细胞内的DNA复制过程，在体外人为创造核酸半保留复制条件，使目的DNA在细胞外完成扩增。PCR反应一般设置20~40次循环，每一循环包括高温变性、低温退火、适温延伸三步反应。每一循环的产物作为下一个循环的模板，从而实现DNA片段的指数级扩增。
基因扩增仪根据功能和结构的不同，主要分为以下几种类型：
普通基因扩增仪：一次PCR扩增只能运行一个特定退火温度的基因扩增仪，主要用于简单的、对目的基因退火温度已知的扩增实验。
梯度基因扩增仪：可以设置一系列不同的退火温度条件(通常12种温度梯度)，用于研究未知DNA退火温度的扩增，能够一次性筛选出表达量高的适合退火温度，提高PCR科研效率。
实时荧光定量基因扩增仪：在普通PCR仪的基础上增加一个荧光信号采集系统和计算机分析处理系统，能够实时采集扩增过程中的荧光信号，并输出量化的实时结果，广泛应用于定量PCR实验。
原位基因扩增仪：用于从细胞内靶DNA的定位分析的细胞内基因扩增仪，适用于细胞生物学和病理学等领域的研究。
