Metode PCR dilakukan dengan menyalin sejumlah kecil DNA, sehingga didapatkan jutaan cetak dari tiap segmen dalam beberapa jam. Metode ini menjadi penerobosan revolusioner di bidang biokimia dan genetika serta memungkinkan adanya metode diagnostik baru di bidang kedokteran dan forensik.
Pada tahun 1998, Mullis mengarang buku berjudul Dancing Naked in the Mind Field yang mengandung sejumlah esai atas kehidupan, pekerjaan, dan pendapatnya. Di situ ia menjabarkan penggunaan obathalusinogen dan keraguan kuat atas hubungan di antara HIV dan AIDS, masalah yang ia banyak dikritik pedas.