Молекулярно-генетические методы основаны на обнаружении в исследуемом материале родо- или видоспецифических последовательностей дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) или рибонуклеиновой кислоты (РНК) микроорганизма, выявление которых позволяет определить наличие возбудителя в материале от больного.
Двойная спираль ДНК построена из дискретных нитей, соединённых водородными связями между комплементарными основаниями ("аденин-тимин", "гуанин-цитозин"). Эти связи непрочные, поэтому in vitro двухцепочечная ДНК может быть разделена на отдельные нити нагреванием до 95-100 °С, а при понижении температуры в результате случайных молекулярных взаимодействий комплементарные цепи реассоциируют с образованием двухспиральной молекулы. Этот процесс реассоциации одноцепочечной ДНК с образованием двухспиральной молекулы называется гибридизацией. Гибридизация возможна в системе "ДНК-РНК", "РНК-РНК"; она происходит только между комплементарными нуклеотидными последовательностями. Принцип комплементарности лежит в основе молекулярно-генетических методов диагностики инфекционных болезней.