1）制冷半导体故障
制冷半导体故障率与制冷半导体的质量、温度变化次数（循环次数）以及制冷片防水等都有关系。
制冷半导体是PCR温控仪的核心部件，PCR温控仪用的制冷半导体都是工业级PCR温控仪专用的半导体片，主要是能耐大的温度变化，但这些制冷半导体的生产都是半手工的，也没有很好的办法来检测其耐用性，总之是有一定的故障率的。
2）温度传感器故障
PCR温控仪用的温度传感器是大致有三类，即热电阻型、热电偶型和半导体型，热电阻型、热电偶型用得多，故障率较低，而半导体型的因为内含电路，在PCR温控仪中使用时故障率较高（当然它有其他的优点）。有的PCR温控仪会报传感器故障，其实传感器、与传感器相关的线路以及传感器信号处理电路的故障都有可能。
3）控制板故障
控制板是PCR仪的指挥中心，其比较容易受到外部因素的影响而出现故障，如灰尘过多引起控制板温度过高、湿度过大引起电路短路、串扰（从电源线来）及电磁幅射（无线）的干扰等。进口PCR仪一般在欧美等发达国家的故障率很低而在中国的故障率高，主要是没有考虑中国北方多灰尘和南方高湿度的实验室环境。
4）电源板故障
电源板故障主要来自于电源的品质不好（不同级别的电源价格差别较大）以及供电的环境不良。低端PCR仪的电源的故障率会比较高，其对供电环境不好的耐受力较差，如电压大的波动以及杂波等抗干扰能力不足。
5）热盖故障
热盖一般是在运行时保持105度左右的。据我了解可大致可分为三种，电热膜型、电热丝型及电路板型，电热膜型的成本较低，但其与热盖金属板的附着以及电热膜接口的引线都很难做好，因此故障率较高。电热丝型是将发热丝埋在导热硅胶板中间，用胶水贴到热盖金属板上，故障率也较高。
6）软件故障
即所谓的软件Bug等，一般通过软件更新来消除。
7）其他故障
如元器件故障、焊接不良等。
8）最后
其中前三类故障，即制冷半导体、温度传感器以及控制板故障的维修会影响PCR温控仪的温度性能，需要用专门的多温度探头的测温仪以及配套软件进行测温和温度校准，一般需要在厂家完成。