核酸分子雜交（簡稱雜交，hybridization）是核酸研究中一項最基本的實驗技術。互補的核苷酸序列通過Walson-Crick堿基配對形成穩定的雜合雙鏈DNA或RNA分子的過程稱為雜交。雜交過程是高度特異性的，可以根據所使用的探針已知序列進行特異性的靶序列檢測。
雜交過程是高度特異性的，可以根據所使用的探針已知序列進行特異性的靶序列檢測。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。使雙螺旋解開成為單鏈，因此，變性技術也是核酸雜交的一個環節。