Sản phẩm của phản ứng PCR đƣợc phát hiện khi điện di trên gel agarose 0,8 – 2%. Đây là kỹ thuật hết sức quan trọng đối với ngƣời làm sinh học phân tử, vì đó là cách làm cho các đoạn axit nucleic hiển thị trực tiếp. Phƣơng pháp
này dựa trên một đặc tính là các phân tử axit nucleic ở pH trung tính; chúng tích điện âm nhờ các nhóm phosphat nằm trên khung phosphodiester của các sợi axit nucleic. Khi đặt chúng vào điện trƣờng, các phân tử axit nucleic sẽ chuyển dịch về phía cực dƣơng khi điện di trên thạch agarose hay các loại thạch đặc biệt khác (ví dụ thạch acrylamide), các phân tử axit nucleic, tuỳ theo kích thƣớc sẽ chuyển dịch với các tốc độ khác nhau. ADN có phân tử lƣợng lớn chuyển dịch chậm, loại bé hơn chuyển dịch nhanh hơn.
Kiểu loại gel dùng trong điện di có vai trò rất quan trọng đối với mức độ phân tách các phân tử axit nucleic, phụ thuộc vào cấu trúc và kích cỡ các lỗ có trong gel. Agarose là loại gel rất thƣờng đƣợc dùng trong điện di để phát hiện sản phẩm PCR. Agarose là gel đƣợc chiết xuất từ tảo biển, thu nhận và dùng
trong thƣơng mại ở dạng bột khô. Agarose bị nóng chảy ở nhiệt độ trên 450C,
trong dung dịch đệm ở nồng độ thích hợp, thƣờng khoảng 0,3 – 2,0% (w/v) khi làm nguội sẽ đông lại thành gel. Điện di đƣợc thực hiện khi đƣa các mẫu axit nucleic vào gel và đặt trong một điện trƣờng có hiệu điện thế 80 – 100V. Trạng thái đó đƣợc duy trì cho đến khi chất nhuộm đánh dấu (thƣờng là xanh brom phenol) bổ sung vào mẫu trƣớc khi điện di chạy tới đầu cuối của gel. Các axit nucleic ở trên gel thƣờng hiển thị khi nhuộm bằng ethidium bromide và đƣợc quan sát dƣới ánh sáng của tia tử ngoại. Các axit nucleic hiện lên ở dạng băng màu trắng, có thể chụp ảnh đƣợc và ghi nhận lại. Kích thƣớc các băng DNA đƣợc so sánh với chỉ thị di truyền (DNA marker) đƣợc cho vào cùng lúc với sản phẩm PCR ở một lỗ riêng biệt, cạnh các lỗ cho sản phẩm PCR.
Chỉ thị DNA đƣợc dùng nhất là DNA của thực khuẩn thể Lambda, có chiều dài 43 kb. Khi dùng enzynm giới hạn HindIII, DNA của thực khuẩn thể Lambda đƣợc cắt thành 8 phân đoạn có độ dài nhƣ sau: 23,1 kb, 9,4 kb; 6,5 kb, 4,3 kb; 2,3 kb; 2,0 kb; 0,56 kb và 0,125 kb. Trên thực tế khi hiển thị trên thạch agarose, chỉ nhìn đƣợc 7 băng, còn băng có chiều dài 0,125 kb thì rất khó phát hiện. Nhờ chỉ thị di truyền này mà ngƣời ta có thể xác định đƣợc độ dài của đoạn PCR sản phẩm.