探針是能與特異靶分子反應并帶有供反應后檢測的合適標記物的分子。利用核苷酸堿基順序互補的原理，用特異的基因探針即識別特異堿基序列的有標記的一段單鏈DNA（或RNA）分子，與被測定的靶序列互補，以檢測被測靶序列的技術叫核酸探針技術。探針制備就是將目的基因進行標記。特異性探針有三種形式——cDNA、RNA、寡核苷酸。cDNA和寡核苷酸是最常采用的探針。RNA探針用途很廣，也容易獲得，但其不穩定性限制了其商業用途。cDNA探針的獲得是，將特定的基因片段裝載到質粒或噬菌體中，經過擴增、酶切、純化等復雜的步驟，才能得到一定長度的cDNA探針。這一過程比較復雜，有相應條件的實驗室才能做到。寡核苷酸探針是在已知基因序列的情況下，由核酸合成儀來完成，可廉價獲得大量的此類探針。質量也相對來說更為穩定。由于cDNA探針長度通常為數百至數千個堿基，所以有良好的信號放大作用，但其滲透性比較差。寡核苷酸探針一般為十數個至數十個堿基，滲透性強，但信號放大作用則較差，合成的多相寡核苷酸探針，敏感性可以達到cDNA探針水平。
探針的標記方式有放射性標記和非放射性標記。標記物質有放射性元素（如32P等）和非放射性物質（如生物素、地高辛等）。32P是最常用的核苷酸標記同位素，被標記的dNTP本身就帶有磷酸基團，便于標記。特點是比活性高，可達9000Ci/mmol；發射的β射線能量高。用它標記的探針自顯影時間短，靈敏度高。32P的半壽期短，雖使用不方便，但為廢棄物的處理減輕了壓力。非放射性標記法有酶標法和化學物標記法。酶標方法與免疫測定ELISA方法相似，只是被標記的核酸代替了被標記的抗體，事實上被標記的抗體也稱為探針，現有許多商品是生物素、地高辛標記的。血凝素與生物素有非常高的親和性，當血凝素標記上過氧化物酶或堿性磷酸酶，經雜交反應最終形成探針-生物素-血凝素酶復合物（ABC法），酶催化底物顯色，觀察結果。ABC法底物顯色生成不溶物，以便觀測結果。酶標記法復雜、重復性差，成本高，但便于運輸、保存，靈敏度與放射物標記法相當。