分子探针以分子杂交为基础的技术均用探针（probe）来检测具有互补序列的核酸序列。探针既可以是克隆的或pcr扩增的dna分子，也可以是人工合成的寡聚核苷酸或经体外转录的rna分子。探针必须是纯一的，不含有其他不同的核酸。
为了保证通过碱基互补来检测目的基因，探针必须为单链分子。所以双链的dna探针在应用前必须变为单链，一般采用加热的方法使双链dna探针变性，原为单链的寡聚核苷酸和rna探针的rna分子无需变性处理即可使用。用放射性同位素标记探针，则杂交分子可通过放射自显影（autoradiography）技术进行观测。近代，人们发展了非放射性同位素标记系统，常用的探针标记系统是用甾类化合物 （digoxigenin，dig）标记探针。