PCR实验室建设设计依据所使用的方法可分为试剂准备、标本制备、扩增、产物分析等三或四个区域。只是使用实时荧光PCR仪、HIV病毒载量测定仪的PCR实验室，有上述前面三个区域即可。各区域应完全独立分隔，不应有任何的空气直通。
产物分析区：产物分析区或三个区域的最后一个区域（即扩增及产物分析区），空气流向应由室外向室内，可通过在室内设置通风柜、排风扇或其他排风系统达到空气流由室外向室内流动的要求。
PCR实验室各区域仪器设备配备通常如下：
试剂准备区:仪器设备主要应有加样器、冰箱、天平、低速离心机、混匀器、可移动紫外灯等。可使用超净工作台作为试剂配制操作台面。
标本制备区：仪器设备主要应有生物安全柜（最好为B2, 可避免提取核酸在柜内反复循环，造成标本间交叉“污染”，出现假阳性结果。此外还应配备加样器、台式高速离心机（冷冻及常温）、台式低速离心机、恒温设备（水浴和/或干浴仪）、冰箱、混匀器和可移动紫外灯等。
扩增区：主要仪器就是核酸扩增热循环仪（PCR仪，实时荧光或普通的）。热循环仪的电源应专用，并配备一个稳压电源或UPS，以防止由于电压的波动对扩增测定的影响。此外，根据工作需要，还可配备加样器、超净台等。
产物分析区：本区所使用的仪器设备可能有加样器、电泳仪（槽）、电转印仪、杂交炉或杂交箱、水浴箱、DNA测序仪、酶标仪和洗板机等。在理想情况下，PCR实验室试剂准备、标本制备、扩增三个区域可设置缓冲间。在缓冲间内，可设置正压，使室内空气不流向室外，室外空气不流向室内。