實時定量PCR技術自1996年誕生以來，由于它顯著的優越性，不僅廣泛的應用于分子生物學的各個研究領域，而且也開始作為一種診斷手段應用于臨床。其應用涉及到的范圍包括DNA、mRNA和病毒荷載量的定量，核酸多態性分析，基因突變分析等多個領域[3]。
Giulietti 等人[6]對用實時定量PCR測定細胞因子基因的表達作了詳細的描述。細胞因子是一種調節蛋白，它對免疫反應、炎癥反應具有重要的調節作用，其量的改變常常與一些疾病，如炎癥反應、自身免疫性疾病、移植排斥有密切的關系。由于所得到組織樣本常常因為太小而不能滿足在蛋白質水平的檢測，另外，通常用的蛋白質檢測方法（如ELISA）的靈敏度也難以完成對極微量的蛋白產物的檢測，所以應用PCR定量進行基因診斷就顯得十分有意義。
眾所周知，cDNA微排列和差異表達PCR技術是對基因表達變化分析的兩種關鍵技術，但是這兩種技術只能對基因表達變化進行定性分析，而不能進行定量分析。Rajeevan等人[7]利用實時定量PCR技術卻成功地將基因表達的變化進行了量化，不僅有效地證明了上述兩種方法的有效性，而且提供了一種具有高通量的對基因表達變化進行檢測的新技術。

實時定量PCR技術的出現不僅增強了有關對基因量變化的研究方法，而且也增強了對基因質所發生變化方面的研究。例如Laird和他的同事們[8]建立了一種被稱作Methylight的實時定量PCR方法，它能通過特異的引物和/或Taqman探針檢測基因CpG島的胞嘧啶是否發生了甲基化。由于實時PCR的敏感性和特異性，使得這種方法對胞嘧啶的過度甲基化常常具有極高的靈敏度。最近有研究表明這種方法可以從食管癌病人的食管粘膜中檢出含有發生了過度甲基化基因的細胞[9]。又如Sevall等人[10]證明可以用實時定量PCR方法區分含有突變的等位基因。這是利用兩種不同的熒光報告基團標記Taqman探針，該探針既可同野生型基因又可同突變型基因發生雜交，由于探針的雜交效率及隨后的切割是由雜交決定的，所以如果出現一種信號強于另一種信號則表明兩條基因具有同源性，若兩種信號都增強則表明為異源性。

目前實時定量PCR在臨床診斷方面的應用主要體現在對感染組織或細胞負載病毒的定量測定上，這一技術對DNA和RNA病毒都可以檢測，目前已有標準的操作手冊供人們使用，但是必須明確，國際上既沒有統一的病毒荷載的標準，也存在著對其標準曲線和定量準確性的各種爭論。這里值得一提的是一種稱為NASBA（nucleic acid sequence-based amplification）的技術[11]，它是一種利用電化學以光的等溫PCR反應，在反應過程中能產生一種與靶RNA反極性的RNA擴增子，分子beacon常用于這種技術　 ，這種方法常常用于對逆轉錄病毒的定量測定。