又稱Ames試驗，檢測受試物誘發鼠傷寒沙門氏菌組氨酸營養缺陷型突變株(his-)回復突變成野生型(his+)的能力。試驗菌株都有組氨酸突變(his-)，不能自行合成組氨酸，在不含組氨酸的最低營養平皿上不能生長，回復突變成野生型后能自行合成組氨酸，可在最低營養平皿上生長成可見菌落。計數最低營養平皿上的回變菌落數來判定受試物是否有致突變性。標準試驗菌株有四種：TA97和TA98檢測移碼突變、TA100檢測鹼基置換突變、TA102對醛、過氧化物及DNA交聯劑較敏感。這四個試驗菌株除了含有his-突變，還有一些附加突變，以提高敏感性。
試驗方法有點試驗(預試驗)和摻入試驗(標準試驗)兩種。在摻入試驗中，受試物最高劑量為5mg/皿或出現毒性及沉降的劑量，至少有五個劑量點，并有陰性(溶劑)對照和陽性對照。將受試物、試驗菌株培養物和S9混合液加到頂層培養基中，混勻后鋪在最低營養平皿上，37℃培養48小時，計數可見菌落數。判斷陽性結果的標準是，如每皿回變菌落數為陰性對照的每皿回變菌落數的兩倍以上，并有劑量－反應關系，即認為此受試物為鼠傷寒沙門氏菌的致突變物。
S9混合液是用多氯聯苯誘導的大鼠肝勻漿9000Xg上清液(S9)加上NADP及葡萄糖－6－磷酸等輔助因子，作為代謝活化系統。如不加S9混合液得到陽性結果，說明受試物是直接致突變物；加S9混合液才得到陽性結果，說明該受試物是間接致突變物。只要在一種試驗菌株得到陽性結果，即認為受試物是致突變物；僅當四種試驗菌株均得到陰性結果，才認為受試物是非致突變物。