Studiile au arătat că există o mulțime de specii și cantități de bacterii și virusuri patogene în aer, apă, sol și alte medii, iar aceste microorganisme patogene sunt strâns legate de răspândirea și epidemia unor boli infecțioase importante. Prin urmare, este foarte important să se detecteze în mod regulat condițiile dinamice ale bacteriilor patogene (specie, cantitate, tendință de schimbare etc.) în mediu. În trecut, izolarea și cultura erau folosite pentru detecție, ceea ce nu numai că necesită timp, dar nici nu poate detecta unii agenți patogeni care sunt dificil de cultivat manual. Tehnologia PCR poate depăși defectele de mai sus și, în mod normal, durează doar 2-4 ore pentru a obține rezultate.
Odată cu dezvoltarea și îmbunătățirea continuă a tehnologiei PCR, tehnologia PCR a fost utilizată pe scară largă în microbiologia mediului. La începutul înființării tehnologiei PCR, lucrătorii în microbiologia mediului din diferite țări au început să folosească această tehnologie pentru a detecta grupuri sau genotipuri microbiene specifice în mediu. În ultimii ani, odată cu îmbunătățirea continuă a specificității și sensibilității tehnologiei PCR, cercetarea lucrătorilor în microbiologia mediului se concentrează în principal pe următoarele două aspecte: 1. Utilizarea tehnologiei PCR pentru a studia compoziția și structura microbiotei într-un anumit mediu, și apoi să înțeleagă dinamica populației. 2. Aplicarea tehnologiei PCR pentru a monitoriza dinamica populațiilor specifice (cum ar fi bacteriile patogene și tulpinile modificate) din mediu.