מחזור תרמי: מחזור תרמי הוא מרכיב הליבה של מנתח PCR, המשמש לבקרת התגובה המחזורית של אנזים התגובה ומדגם היעד בטמפרטורות שונות. מחזור תרמי יכול להשיג שינוי מהיר בטמפרטורה באמצעות אלמנטים של Peltier או טכנולוגיות אחרות, ולשמור על טמפרטורה ספציפית בכל מחזור. מחזור תרמי כולל בדרך כלל מודול תגובה אחד או יותר, שכל אחד מהם יכול לשלוט באופן עצמאי בטמפרטורה ובזמן כדי להשיג גילוי בו זמנית של דגימות מרובות.
מערכת אופטית: המערכת האופטית משמשת לגילוי ומדידת האות הניאון הנוצר על ידי תגובת PCR. המערכת האופטית יכולה לקבוע את נוכחותה וכמות היעד על ידי מרגש את הסמן הפלואורסצנטי (כמו Fam, Hex או ROX) וגילוי עוצמת הקרינה שלו. המערכת האופטית כוללת בדרך כלל מקורות אור עירור אחד או יותר, כגון אורות LED או לייזר, וגלאי פלואורסצנציה, כגון PMT (צינור פוטו -מכוסה) או CCD (שבב הדמיה אלקטרונית).
מערכת תוכנה: מערכת התוכנה משמשת לבקרת פעולה וניתוח נתונים של מנתח ה- PCR. באופן כללי, מערכת התוכנה של מנתח ה- PCR יכולה להגדיר את תנאי התגובה, לפקח על התקדמות התגובה, לרשום את נתוני התגובה ולנתח את התוצאות. ניתן לחבר את מערכת התוכנה למנתח PCR באמצעות USB, יציאה או רשת סדרתית, ומספקת כלים של ממשק גרפי וניתוח נתונים.
מערכת דגימה: מערכת הדגימה משמשת לטעון ומערבב את מערכת התגובה של PCR. בדרך כלל, מערכת הדגימה יכולה להעמיס אוטומטית דגימות ותרכובות אחרות, כגון פריימרים ואנזימים, ולערבב ולפזר אותם לפני תחילת התגובה. מערכת הדגימה יכולה להשיג העמסת דגימה וחילוקת צינורות, מזרקים או אמצעים אחרים.
מערכת מעגלים: מערכת המעגלים משמשת לשליטה ומפקח על מצב ההפעלה של מנתח ה- PCR, כולל טמפרטורה, זמן, עוצמת הקרינה ופרמטרים אחרים. ניתן ליישם את מערכת המעגלים על ידי בקר מיקרו, מעבד אות דיגיטלי או רכיבים אלקטרוניים אחרים.
מערכת מכנית: המערכת המכנית משמשת להזיז, להתאמת ולשלוט על החלקים המכניים של מנתח ה- PCR, כמו המחזור התרמי, המערכת האופטית ומערכת הדגימה. ניתן ליישם את המערכת המכנית על ידי מערכת הילוכים, מערכת כונן ומערכת חיישנים.