تکنیک Real-time PCR که Quantitative PCR نیز نامیده می‌شود، تکنیکی است که به طور گسترده در بررسی‌های کمی بیان ژن به کار می‌رود. ویژگی کلیدی Real-time PCR، فراهم شدن امکان بررسی تکثیر قطعات DNA همزمان با انجام گرفتن آزمایش و با استفاده از گزارشگرهای فلوئورسنت (fluorescent reporters) می‌باشد. قدرت سیگنال فلوئورسنت تولیدشده ارتباط مستقیمی با مقدار مولکول‌های تکثیرشده دارد. همین موضوع از مزیت‌های این تکنیک است و خطر آلودگی را کاهش می‌دهد. همچنین از دیگر مزایای استفاده از آزمایش Real-time PCR به منظور سنجش میزان بیان ژن‌ها، حساسیت آن‌ است؛ به این معنی که می‌تواند حتی یک کپی از رونوشت موردنظر را تشخیص دهد. این تکنیک در تست‌های مختلف تشخیصی، جای PCR عادی را گرفته است.

انواع مختلفی از Quantitative PCR وجود دارد که نوع مورد استفاده بسته به هدف ما از انجام آزمایش می‌باشد. دو حالت کلی وجود دارد: ۱- اگر هدف ما تنها تشخیص یک ژن و نه اندازه‌گیری میزان بیان آن باشد، از Q-PCR پایه (Real-time) استفاده خواهیم کرد. در این حالت، از داده‌هایی که حین واکنش تولید می‌شوند استفاده می‌کنیم تا میزان محصولات تولیدشده را با گذشت زمان و حین انجام آزمایش بسنجیم. ۲- اگر هدف، سنجش میزان بیان یک ژن خاص باشد، Real-time RT-PCR مورد استفاده قرار خواهد گرفت. به این صورت که مجبوریم پیش از آغاز فرایند Quantitative PCR، استخراج RNA و تبدیل آن به cDNA را انجام دهیم. اساس این تکنیک، ارتباط مقدار RNA رونویسی شده به میزان بیان ژن موردنظر است و می‌توان با استفاده از آن میزان بیان ژ‌ن‌ها را در شرایط مختلف مقایسه کرد.

تکینک Real-time RT-PCR اخیرا بیش از پیش به عنوان وسیله‌ای برای سنجش میزان RNA مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله کاربردهای این روش، تعیین میزان بیان یک ژن مشخص با اندازه‌گیری میزان mRNAهاست. ژن موردمطالعه می‌تواند ژنی باشد که در یک سلول سرطانی روشن‌ شده است. در این حالت، سنجش میزان mRNAهای حاصل از آن، امکان بررسی پیشرفت سرطان و تاثیر درمان‌های صورت گرفته را فراهم می‌کند.

حساسیت فوق‌العاده PCR تضمین‌کننده این موضوع است که بیماری باقی مانده حداقل (minimal residual disease= MRD) می‌تواند پس از درمان اختلال شناسایی شود.  تشخیص سریع عود بیماری در انتخاب روش مناسب درمانی کمک کننده است. به عنوان مثال Real-time PCR می‌تواند در تشخیص لوسمی‌ها و لنفوم‌ها از روی translocationهایی مانند t(9;22) که مشخصه لوسمی مزمن میلوئیدی (CML) است، سودمند باشد.

توانایی اندازه‌گیری دقیق میزان بیان ژن‌ها در درک نحوه بیمار شدن سلول‌ها و پیش‌بینی پاسخ آن‌ها به درمان حیاتی است. چه تغییراتی در رونویسی می‌توانند باعث سرطانی شدن سلول‌ها شوند؟ در پاسخ به درمان و یا در مواجهه با یک عفونت ویروسی کدام ژ‌ن‌ها روشن و کدام‌ها خاموش می‌شوند؟

البته سنجش میزان بیان ژن توسط Real-time PCR نتایجی نسبی به دست می‌دهد؛ به آن معنی که مقدار دقیق mRNAهای ساخته‌شده از یک ژن را اندازه‌گیری نمی‌کند. در این روش ما تنها مقدار رونوشت‌های تولیدشده را با برخی دیگر از ژن‌ها مقایسه می‌کنیم. این تفاوت به صورت fold differences (این که چند برابر است) بیان می شود. این مقایسه نسبی به عنوان مثال می‌تواند برای تعیین تفاوت‌ در بیان ژن‌های heat shock در سلول‌های سرطانی در مقایسه با سلول‌های سالم انجام بگیرد. از دیگر کاربردها، مقایسه بیان یک ژن در یک بافت با بیان آن در بافتی دیگر، خصوصا زمانی که درمان به خصوصی انجام گرفته است، می‌باشد. ژنی که پاسخ آن سنجیده می‌شود، هدف و ژنی که با آن مقایسه می‌کنیم، calibrator نام دارد و معمولا نشان‌دهنده کنترلی است که روی آن درمانی صورت نگرفته است.