ПЦР является высокочувствительным и специфическим методом диагностики.
Выявляет ДНК возбудителя в соскобах из уретры, соскобах из цервикального канала, с конъюнктивы глаз, задней стенки глотки (у новорожденных), в осадке мочи. Специфичность метода составляет 99%. В некоторых случаях возможны ложноположительные реакции, в связи с чем для подтверждения диагноза используют дополнительную диагностику.