或將待測基因增幅後以限制 處理，再分析限制 片段長度多樣性（PCR-RFLP），例如將感染人類的顆粒球艾莉希體進行核酸增幅後，可以得到1279 bp長之核酸，再以核酸酵素切割後，產生的不同圖譜可將顆粒球艾莉希體細分成7型（圖三），兩者皆可做為診斷之依據。

PCR在臨床診斷之應用廣泛，可以用來診斷先天性基因異常、基因定位突變、病原微生物（細菌、病毒、寄生蟲等）診斷、水質及食品檢驗等。其優點是快速，敏感度高。與臨床獸醫師比較相關的是病原微生物診斷，特別是對於不易判定或需要類症鑑別的項目比較有此需求。在微生物鑑定上，相較於細菌培養需時1－3日，進行鑑定可能需要到7日，病毒培養分離與鑑定至少需時1－3週，利用PCR檢測技術檢測或鑑定則相對快速，快者在收件後數小時即可完成檢測，確定檢體之病原微生物種類。例如在下痢動物的糞便檢體中，可快速檢出其病原是細菌或者是病毒，如果是細菌可直接檢測是沙氏桿菌、巴仕德桿菌或其他菌種，如果是病毒可直接檢測是腺病毒或者是小病毒，端賴實驗室建立的檢測項目而定。因此臨床獸醫師可參照檢測結果儘快針對特定病原進行治療，PCR檢測結果也可提供病原分離之參考。由於分子診斷技術具有快速鑑定的特性，因此在許多重大傳染病已經將此類方法列入檢測標準之中，例如近來肆虐印尼、泰國等東南亞地區之家禽流行性感冒（禽流感），在美國國家獸醫診斷實驗室（National Veterinary Services Laboratories；NVSL）的檢驗標準中，除了傳統之病毒分離、抗體檢測等鑑定方法之外，分子診斷技術也列入其中，直接檢測H5N1亞型。

但是PCR診斷技術也有一些缺點，由於可將預定增幅的核酸片段增加百萬倍以上，因此用於增幅核酸片段重要要素之一－「引子對」，設計良好與否就顯得格外重要，設計不良的引子對，可能因增幅錯誤的核酸片段，反應後呈現錯誤的結果，造成錯誤的診斷。而且PCR技術敏感性高，檢驗實驗室如果沒有良好的品管措施，可能因為檢體處理程序的污染，造成偽陽性的結果。
分子診斷技術已經在學術單位與醫院廣泛應用，在獸醫臨床醫學的應用方興未艾。藉由良好品質管制下產生之檢測報告，可有助於臨床病例的快速診斷，提升醫療效率，除可增加臨床醫師的診斷依據之外，也可提升畜主對臨床醫師的信心，增加臨床醫師的信譽。