分子杂交的基本原理是根据双链DNA经高温解链成两条互补的单链，降温后又可恢复原来的双链。两条不同的单链分子可根据碱基配对的原则，只要它们的碱基序列同源或部分同源，即可全部或部分复性，此称核酸杂交。用来探测DNA的已知互补片段称为DNA探针，通常是应用已预先经放射性标记或非放射性标记的DNA单链来识别另一核酸分子中与其同源的部分，其特异性和敏感性极高。实验方法有印迹杂交(southern blot)、斑点杂交和原位杂交。目前分子杂交技术已应用于免疫球蛋白分子、T细胞受体、补体、细胞因子以及MHC分子的基因结构、功能及表达等方面的研究。