Один із широко застосовуваних методів визначення ГМО заснований на полімеразній ланцюговій реакції (ПЛР). Усі ПЛР аналізи вимагають, щоб послідовність цільової ДНК була відома. Також важливим моментом є виділення та очищення ДНК у зразку. Технологія ПЛР стала єдиним надежним методом, що дозволяє визначити наявність певної послідовності ДНК із зразків, що містять малу кількість або погану якість ДНК.
Методи визначення ГМО на основі ПЛР були класифіковані відповідно до їх рівня специфічності:
1. Широко використовувані послідовності, такі як P-35S (CaMV 35S промотор), T-35S (CaMV 35S термінатор), T-Nos (термінатор гена нопалін-синтази), bla (β-lactamase), inptII (неоміцінфосфотрансфераза II);
2. Послідовності в межах цікавого гена (власне трансгену);
3. Конструктивно-специфічні послідовності, прикладом є з'єднання між промоторної послідовності і самого трансгену;
4. Випадково-специфічні послідовності, такі як сайт інтеграції трансгену.
Кількісна ПЛР у реальному часі (QRT-PCR) є найбільш потужним засобом для кількісного визначення ГМ-культур.
Він працює безперервно контролюючи реакцію ампліфікації, використовуючи силу сигналу флуоресценції, щоб вказати кількість присутнього амплікону.
Специфіка QRT-PCR залежить як від хімії, що використовується для контролю ампліфікації, так і від контрольно-вимірювальної апаратури, що використовується для контролю сигналу.