分子雜交的基本原理是根據雙鏈DNA經高溫解鏈成兩條互補的單鏈，降溫后又可恢復原來的雙鏈。兩條不同的單鏈分子可根據堿基配對的原則，只要它們的堿基序列同源或部分同源，即可全部或部分復性，此稱核酸雜交。用來探測DNA的已知互補片段稱為DNA探針，通常是應用已預先經放射性標記或非放射性標記的DNA單鏈來識別另一核酸分子中與其同源的部分，其特異性和敏感性極高。實驗方法有印跡雜交(southern blot)、斑點雜交和原位雜交。目前分子雜交技術已應用于免疫球蛋白分子、T細胞受體、補體、細胞因子以及MHC分子的基因結構、功能及表達等方面的研究。