En el campo de la investigación, la PCR cuantitativa se utiliza mayormente para mediciones cuantitativas de la transcripción y expresión génica, determinando como cambia la expresión de un gen concreto a lo largo del tiempo o en determinadas condiciones como la administración de un fármaco, y analizando la respuesta de las células de un tejido al mismo, además del progreso de la diferenciación celular o respuestas frente a cambios en las condiciones ambientales.