分子雜交爐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。既可進行固相雜交或液相雜交，又可進行基因芯片雜交實驗；亦能作酶聯反應孵育器。其基本原理就是應用核酸分子的變性和復性的性質,使來源不同的DNA(或RNA)片段,按堿基互補關系形成雜交雙鏈分子(heteroduplex)。雜交雙鏈可以在DNA與DNA鏈之間,也可在RNA與DNA鏈之間形成。
核酸分子雜交是基因診斷的基本方法之一。它的基本原理是:互補的DNA單鏈能夠在一定條件下結合成雙鏈，即能夠進行雜交。這種結合是特異的，即嚴格按照堿基互補的原則進行，它不僅能在DNA和DNA之間進行，也能在DNA和RNA之間進行。因此，當用一段已知基因的核酸序列作出探針，與變性后的單鏈基因組DNA接觸時，如果兩者的堿基*配對，它們即互補地結合成雙鏈，從而表明被測基因組DNA中含有已知的基因序列。由此可見，進行基因檢測有兩個必要條件，一是特異的DNA探針;二是基因組DNA。當兩者都變性呈單鏈狀態時，就能進行分子雜交。
分子雜交爐變性DNA只要消除變性條件，二條互補鏈還可以重新結合，恢復原來的雙螺旋結構，這一過程稱為復性。復性后的DNA，理化性質都能得到恢復。核酸分子單鏈之間有互補的堿基順序，通過堿基對之間非共價健的形成即出現穩定的雙鏈區，這是核酸分子雜交的基礎。雜交分子的形成并不要求兩條單鏈的堿基順序*互補，所以不同來源的核酸單鏈只要彼此之間有一定程度的互補順序就可以形成雜交雙鏈。
分子雜交可在DNA與DNA、RNA與RNA或RNA與DNA的二條單鏈之間，由于DNA一般都以雙鏈形式存在，因此在進行分子雜交時，應先將雙鏈DNA分子解聚成為單鏈，這一過程稱為變性，一般通過加熱或提高pH值來實現。使單鏈聚合成雙鏈過程稱為退火或復性。用分子雜交進行定性或定量分析的有效方法是將一種核酸單鏈用同位素標記成為探針，再與另一種核酸單鏈進行分子雜交。
