該技術不但可用于已知基因或序列的染色體定位,而且也可用于未克隆基因或遺傳標記及染色體畸變的研究。在基因定性、定量、整合、表達等方面的研究中頗具優勢。
FISH最初用于中期染色體。從正在分化的細胞核中制備的這種染色體是高度凝縮的,每條染色體都具有可識別的形態,它們染色后將顯現出特征性的著絲粒位置及染色帶型。在處理中期染色體時,通過測定FISH所獲得熒光信號相對于染色體短臂末端的位置（FLpter值）來進行作圖。使用中期染色體的不足之處在于,由于它的高度凝縮的性質,只能進行低分辨率作圖,兩個標記至少分隔1Mb才能作為分開的雜交信號被分辨出來（Trask et al.,1991）。這種分辨率不足以構建有交往的染色體圖譜。故此中期染色體FISH主要用于確定新標記在染色體上的大概位置,為其他更精細的作圖方法做準備。 一直以來,這些“其他方法”并不包括任一種FISH,但1995年后,一系列高分辨率的FISH技術已發展起來。這些技術通過改變待研究的染色體制備的性質而達到較高的分辨率。中期染色體對于精細作圖來說凝縮度太高,因而我們需要選用較為伸展的染色體。有兩種途徑可以滿足這一要求（Heiskanen et al.,1996）： 機械伸展的染色體（mechanically stretched chromosome）通過改變從中期細胞核中分享染色體的方法而獲得。離心產生剪切力可將染色體伸展到正常長度20倍。每條染色體仍可識別,而FISH信號作圖方法與通常處理的中期染色體相同,這樣,分辨率可明顯提高,能夠區分出相隔200~300kb的標記。 非中期染色體（non-metaphase chromosome）染色體僅在中期高度凝縮,而在細胞周期的其他階段保持天然未包裝狀態,有研究者曾利用前期細胞核,此時染色體凝縮程度足以區分出單個染色體。實際應用中,這種方法并無優于機械伸展的染色體之處。相比之下分裂間期（interphase）的染色體更為有用,因為分裂間期（再次細胞核分裂之間）的染色體包裝程度最低。使用分裂間期的染色體,分辨率有可能達到25kb以下,但染色體形態特征消失,推動了定位探針位置所需的外部參照點。因此,該技術可在已獲得染色體粗略圖譜后使用,通常作為確定染色體一段小區域內一系列標記物順序的方法。 間期染色體含有去組裝的全部的細胞DNA分子。為了進一步提高FISH的分辨率到25kb以下,有必要放棄完整的染色體,而使用純化的DNA。這種方法叫做纖維-FISH（fiber-FISH）,利用凝膠拉伸或分子梳理技術制備DNA,可以分辨間距小于10kb的標記。