Είναι η πιο ευαίσθητη μέθοδος για την τυποποίηση του HPV. Τα αρχικά προέρχονται από τις λέξεις Polymerase Chain Reaction (αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης). Με τη μέθοδο αυτή ανιχνεύονται ακόμη και ελάχιστες ποσότητες ιού (10 DNA).
Με την PCR μπορούμε να εντοπίσουμε συγκεκριμένο τύπο ή τύπους HPV, που υπάρχουν στο δείγμα. Αυτό είναι σημαντικό πλεονέκτημα, αφού γνωρίζουμε π.χ. ότι η επιμένουσα λοίμωξη από HPV-16 έχει στις γυναίκες μεγαλύτερης ηλικίας πιθανότητα καρκινογένεσης 20%.
Από την άλλη, η PCR, όντας πολύ ευαίσθητη, δεν μας δίνει πληροφορίες για το ιϊκό φορτίο, όπως το HPV τεστ. Το HPV-τεστ μπορεί να ανιχνεύσει 1.000-5.000 DNA.Η PCR απαιτεί εξειδικευμένα εργαστήρια και για το λόγο αυτό δεν χρησιμοποιείται για τον έλεγχο ρουτίνας του πληθυσμού.