Multi din pasii analizei recombinarii ADN-ului au avantajul naturii complementare a interactiunii acidului nucleic, care este esential in sinteza de ADN si ARN. Parti liniare ale ADN-ului dublu catenar (nativ) pot fi tratate la caldura sau cu alcali, cu disocierea celor doua lanturi, formand ADN-ul denaturat monocatenar. ADN-ul denaturat poate fi incubat in conditii care permit hibridizarea acidului nucleic, de exemplu, recunoasterea a doua lanturi complementare si formarea de molecule dublu-catenare, prin formarea de perechi de baze. Hibridizarea acidului nucleic este asa de sensibila, ca o molecula de ADN formata dintr-un singur lant poate fi hibridizata specific la un lant complementar de ARN sau ADN si detectata daca exista la aproximativ 1 parte din 10000. Este posibil a identifica si a distinge secvente omologe partiale sau totale. Specificitatea hibridizarii acidului nucleic, deseori in combinatie cu proceduri de fractionare sau amplificare, permite detectarea unei singure gene printre zeci de mii de gene sau a acidului nucleic dintr-un organism infectios, care poate fi prezent la o frecventa mai mica decat o copie la o singura celula umana. Majoritatea probelor de hibridizare au fost preparate in forma radioactiva, dar folosirea metodelor de detectie neradioactive a luat amploare.
O variatie particulara utila a hibridizarii acidului nucleic implica folosirea de oligonucleotide alele-specifice (ASO). Proba ASO este o oligonucleotida monocatenara sintetica, in lungime de obicei de 15 pina la 20 de baze. Doua probe sunt sintetizate de obicei cu diferente la nivelul locului mutatiei de o singura baza, una potrindu-se perfect cu secventa normala, iar una potrindu-se cu secventa mutanta, cu nucleotidul variabil situat in portiunea de mijloc a oligonucleotidului. Conditiile de hibridizare sunt astfel ajustate incat oligonucleo-tidul detecteaza o secventa ce se potriveste perfect, dar esueaza in a hibridiza daca exista o singura nepotrire de baza. ASO poate fi folosita in combinatie cu metoda de marcare Southern, dar acum este mult mai larg folosita in combinatie cu amplificarea ADN-ului.
