原理：提取组织或细胞中的总RNA，以其中的mRNA作为模板，采用Oligo或随机引物利用逆转录酶反转录成cDNA。再以cDNA为模板进行PCR扩增，而获得目的基因或检测基因表达。过程：在逆转录酶作用下以dNTP为底物，RNA为模板，tRNA为引物。
按5′→3′方向，合成一条与RNA模板互补的DNA单链。然后它与RNA模板形成RNADNA杂交体，随后又在反转录酶的作用下，水解掉RNA链，再以此DNA为模板合成第二条DNA。逆转录过程是病毒的复制形式之一，如RNA病毒中的逆转录病毒，DNA病毒中的嗜肝DNA病毒和花椰菜花叶病病毒的复制均需要经过逆转录。
逆转录过程在真核细胞中也同样存在，例如逆转座子和端粒DNA的延长均存在逆转录过程，需逆转录酶的催化。逆转录过程的揭示是分子生物学研究中的重大发现，是对中心法则的重要修正和补充。
人们通过体外模拟该过程，以样本中提取的mRNA为模板，在逆转录酶的作用下，合成出互补的cDNA，构建cDNA文库，并从中筛选特异的目的基因。该方法已成为基因工程技术中最常用的获得目的基因的策略之一。