核酸分子雜交作為一項基本技術，已應用于核酸結構與功能研究的各個方面。核酸分子雜交具有很高的靈敏度和高度的特異性，因而該技術在分子生物學領域中已廣泛地使用于克隆基因的篩選、酶切圖譜的制作、基因組中特定基因序列的定性、定量檢測和疾病的診斷等方面。因而它不僅在分子生物學領域中具有廣泛地應用，而且在臨床診斷上的應用也日趨增多。
在醫學上，目前已用于多種遺傳性疾病的基因診斷（gene diagnosis），惡性腫瘤的基因分析，傳染病病原體的檢測等領域中，其成果大大促進了現代醫學的進步和發展。
