溫度的準確性是指樣品孔溫度與設定溫度的一致性，它直接關系到實驗的成敗。如果排除樣品加入過程中的問題，對于PCR反應而言zui重要的莫過于溫度控制的準確性，由于PCR是一個幾何級數擴增的過程，擴增過程中退火溫度的細微變化會被放大而直接影響結果，不論是變性、退火還是延伸都需要準確控制溫度，對退火溫度而言溫控顯的尤為重要，有時1度甚至0.5度的差異也能決定實驗的成功與失敗，所謂差之毫厘，謬之千里。因而對PCR擴增儀而言溫度控制就意味著質量。 

        溫度的均勻性是指樣品孔間的溫度差異，它關系到在不同樣品孔進行反應結果的一致性。我們在實驗中發現有時用同樣的樣品，同樣的PCR反應程序，zui后的結果竟然差異非常明顯，或許就是因為不同位置的溫度不均一性所致。一些使用過早期PCR儀的腦子格外靈光的研究人員偏愛使用PCR儀中間某幾個固定的孔，就是因為過往反復的教訓和認真的思索得出了這樣的結論，PCR儀的溫度均勻性不好，特別是zui外周的樣品孔情況更差，很有可能影響實驗結果-即“位置的邊緣效應”會影響結果的可重復性。正是這種位置效應對定量PCR的結果的影響更為明顯。

        溫度控制除了度，還有一個廠家喜歡大力宣傳的指針-升降溫的速度。更快的升降溫速度，可以縮短反應進行的時間，而且縮短了可能的非特異性結合、反應的時間，能提高PCR反應特異性。因此從本質而言溫控方式就從以前相對穩定耐用的機械式轉向了升降溫更快速的半導體。除了機械本身的原因，影響升降溫速度的還有制作承托樣品管的基座模塊的材料的導熱性。

        作為用戶來說，當然更愿意選擇升降溫速度快的，這就像汽車上好看的表面配置一樣容易看到，而內在的穩定性和耐用性往往是看不到的而容易被忽略。必須注意到，儀器的升降溫速度和樣品管中的樣品的升降溫速度并非同一回事，因為樣品管與基座接觸的緊密性、導熱性、鄰近樣品管的相互影響都會影響樣品的實際升降溫速度。現在的PCR儀一般具有兩種溫控模式，即模塊溫控模式（Block-control）和反應管溫控模式（tube-control）。在模塊溫控模式下，機器根據探測器直接探測的溫控模塊（即承載樣品的金屬臺）的溫度進行控制，這種模式適用于長時間的靜態孵育（如連接、 切、去磷酸化等）。反應管溫控模式實際上是一種仿真試管/PCR板的溫控模式，根據探測器所探測到的溫控模塊的溫度由計算器計算出管內/PCR板孔內樣品液的溫度來進行控制。一般說來，管溫控更為準確，因為管內樣品的溫度無法與溫控模塊同時達到預設溫度。特別是PCR反應中的孵育過程一般都很短暫（30秒或更短），如果采用只有模塊溫控模式的話，反應混合物孵育的時間與程序設定的時間會有相當大的差距。而反應管控制的算法能自動補償時間，而且適合各種類型的反應管，確保反應混俁物按照程序設定的時間維持預設溫度。

        梯度PCR：對于一個PCR反應，雖然有各種各樣的PCR引物設計軟件或者經驗公式計算zui適的退火溫度，可是由于模版中堿基的組合千變萬化，對于特殊片斷，經驗公式得到的數據不一定能"P"出來結果，細微的變化對結果都可能產生決定性的影響，因而“摸條件”一度是讓人很頭疼的問題。梯度PCR的出現部分解決了一些問題-在反應過程中每個孔的溫度控制條件可以在范圍內按照梯度變化，根據結果，一步就可以摸索出的反應條件。不單退火溫度，連變性溫度和延伸溫度都可以優化-對于多種聚合酶混合擴增來說這個非常重要，因為Taq和校正酶的*反應溫度可能有顯著差異，優化延伸溫度就顯得很重要。

        對于帶梯度功能的PCR儀，需要考慮梯度模式下不同梯度管排間的溫度均勻性和準確性，還必須考慮儀器在梯度模式和標準模式下是否具有同樣的溫度特性。這種差異可能導致在梯度模式下得出的*條件與標準模式下單獨做的結果出現差異。