引物（primer）是一小段单链DNA（脱氧核糖核酸）或RNA（核糖核酸），作为DNA复制的起始物。在体内的DNA进行复制时，参与DNA复制的DNA聚合酶，并不能从头开始合成新的核酸链，必须以一段具有3′端自由羟基（3′-OH）的RNA作为引物，才能开始聚合子代DNA链，通过形成磷酸二酯键，把新的核苷酸加上。RNA引物的大小，通常为1～10个核苷酸。RNA引物的碱基顺序，与其模板DNA的碱基顺序相配对。由于上述扩增机制，因此合成的新的DNA双链中，一条来自模板DNA，一条是新合成的链，因此体内DNA的合成是遵循半保留复制机制的。

1983年，K.B.穆利斯等发明了用于体外扩增核酸的聚合酶链式反应（polymerase chain reaction; PCR）技术，使得核酸的体外扩增成为可能，穆利斯也因此获得了1993年的诺贝尔化学奖。PCR的原理类似于DNA的体内复制，只是在试管中给DNA的体外合成提供一种合适的条件——模板DNA，寡核苷酸引物，DNA聚合酶，合适的缓冲体系，DNA变性、复性及延伸的温度与时间；通过高温变性、低温退火和中温延伸三个阶段为一个循环，每一次循环使特异区段的基因拷贝数放大一倍，一般样品经过30次循环，最终使基因放大数百万倍，扩增了特异区段的DNA带。

聚合酶链式反应扩增技术，是针对某一特定基因或者DNA（或RNA）序列的扩增技术，其中的引物是人工合成的两段寡核苷酸序列，一个引物与目的基因序列一端的一条DNA模板链互补，另一个引物与目的基因序列另一端的另一条DNA模板链互补。目的基因DNA在加热变性后解链为单链，引物与模板单链相应互补序列结合，然后在DNA聚合酶作用下进行延伸。

引物的设计，直接关系到聚合酶链式反应扩增的特异性以及成功与否。引物的序列及其与模板结合的特异性是决定聚合酶链式反应结果的关键，引物设计的最大原则是最大限度地提高扩增效率和特异性，同时尽可能减少非特异性扩增。引物与引物之间避免形成稳定的二聚体或发夹结构，引物内部也要避免形成二级结构。引物序列应位于高度保守区，与非扩增区无同源序列。

引物长度以15～30碱基对为宜，太短会导致非特异性扩增，太长虽然可以增加特异性，但是二级结构（如发夹结构）出现的概率也增大。碱基尽可能随机分布。

聚合酶链式反应扩增反应的特异性很大程度上依赖于引物的解链温度（T_m值）。多数聚合酶链式反应最优的解链温度在55～60℃。除去其他不稳定因素，引物的T_m值取决于其长度、序列组成和离子强度和浓度。

引物3′端为关键碱基。如扩增编码区域，引物3′端不要终止于密码子的第3位，因密码子的第3位易发生简并，会影响扩增的特异性与效率，而5′端无严格限制。

上述的引物设计是针对常规聚合酶链式反应技术，也就是扩增两条引物之间的序列，扩增产物是两条等长互补的DNA链。对于其他种类的聚合酶链式反应，如反向聚合酶链式反应、多重聚合酶链式反应等，可根据具体情况对引物设计进行调整，但是基本设计的原理相同。