Para poder realizar un ensayo de diagnóstico primeramente se separa y purifica el material genético del agente infeccioso que se desea analizar. Posteriormente, mediante un reactivo especializado, el cual es específico para cada organismo y con la ayuda de una enzima se realiza la amplificación del material genético. En este proceso se generan múltiples copias de ADN del exclusivamente patógeno y solamente si el mismo esta presente en la muestra se lo puede detectar con alta sensibilidad. Lo que quiere decir que, por ejemplo, si un paciente presenta síntomas que se comparten entre la gripe común y el COVID-19, al analizar la muestra se podría detectar uno u otro con alta sensibilidad, donde la probabilidad de reacción cruzada es sumamente reducida, a diferencia de otras pruebas en las cuales pueden darse falsos positivos ya que las pruebas pueden reaccionar con otros químicos.