分類學上不同物種的DNA分子之間可以進行分子雜交，但是，遠緣物種的DNA分子之間進行雜交分子的可能性遠比近緣物種的要小得多。
例如，細菌與真核細胞DNA分子之間形成雜交分子的可能性很小；
不同細菌的 DNA分子之間雜交時，能形成某些互補片段；
人的DNA分子與小鼠的 DNA分子之間雜交時，只有少量的人DNA單鏈和小鼠DNA單鏈能形成雜交分子，而且只是部分堿基配對。
但是，人與鼠之間的DNA 雜交分子的形成，比人與酵母之間DNA雜交分子的形成要容易。
在生物進化過程中，DNA中的堿基序列也發生了變化。
兩種生物的DNA單鏈之間互補程度越高，通過分子雜交形成雙螺旋片段的程度也就越高，二者的親緣關系就越近；
反之，親緣關系就越遠。所以，可以通過DNA分子雜交技術來鑒定物種之間親緣關系的遠近。