DNA分子杂交的基础是,具有互补碱基序列的DNA分子,可以通过碱基对之间形成氢键等,形成稳定的双链区.在进行DNA分子杂交前,先要将两种生物的DNA分子从细胞中提取出来,再通过加热或提高pH的方法,将双链DNA分子分离成为单链,这个过程称为变性.然后,将两种生物的DNA单链放在一起杂交,其中一种生物的DNA单链事先用同位素进行标记.如果两种生物DNA分子之间存在互补的部分,就能形成双链区.由于同位素被检出的灵敏度高,即使两种生物DNA分子之间形成百万分之一的双链区,也能够被检出.
核酸分子杂交具有很高的灵敏度和高度的特异性,因而该技术在分子生物学领域中已广泛地使用于克隆基因的筛选、酶切图谱的制作、基因组中特定基因序列的定性、定量检测和疾病的诊断等方面.因而它不仅在分子生物学领域中具有广泛地应用,而且在临床诊断上的应用也日趋增多.