熱循環儀，是一個實驗室最常用的的AMPLIFY段裝置DNA通過聚合酶鏈式反應（PCR）。熱循環儀也可以在實驗室中使用，以促進其他對溫度敏感的反應，包括限制酶消化或快速診斷。該設備有一個散熱塊帶有孔的地方可以插入容納反應混合物的管。然后，循環器以不連續的預編程步驟升高和降低模塊的溫度。

最早的熱循環儀被設計為通過使用Klenow片段的DNA聚合酶I。由于該酶在擴增過程的每個加熱步驟中均被破壞，因此必須在每個循環中添加新的酶。這導致了基于自動移液器的笨重機器，帶有開放式反應管。后來，PCR過程適應于使用熱穩定的DNA聚合酶從棲熱菌屬aquaticus，這極大地簡化了熱循環儀的設計。在某些舊機器中，將塊浸沒在油浴中以控制溫度，而在現代PCR機器中，通常使用珀耳帖元件。優質熱循環儀通常包含銀塊實現快速的溫度變化和整個塊溫度均勻。其他循環器具有多個具有高熱容量的塊，每個塊均保持恒定溫度，并且反應管通過自動化過程在它們之間移動。已經創建了小型化熱循環儀，其中反應混合物通過通道流經微流體芯片上的熱區和冷區。設計用于定量PCR的熱循環儀具有光學系統，可以在反應循環過程中監控熒光。

現代熱循環儀配備有加熱的蓋子，該蓋子壓在反應管的蓋子上。這防止了水從蓋內部的反應混合物中凝結。傳統上，為此目的使用一層礦物油。一些熱循環儀配有完全可調的加熱蓋，可用于非標準或多種類型的PCR塑料制品。

一些熱循環儀配備有多個模塊，可以同時進行多個不同的PCR。一些型號還具有梯度功能，以允許在塊的不同部分使用不同的溫度。當測試適合PCR引物的退火溫度時，這特別有用。