原理：基因芯片的工作原理与经典的核酸分子杂交方法一致，都是应用已知核酸序列作为靶基因与互补的探针核苷酸序列杂交，通过随后的信号检测进行定性与定量分析。具体讲即是将许多特定的寡核苷酸片段或cDNA基因片段作为靶基因，有规律地排列固定于支持物上；样品DNA/RNA通过PCR扩增、体外转录等技术掺入荧光标记分子或放射性同位素作为探针；然后按碱基配对原理将两者进行杂交；再通过荧光或同位素检测系统对芯片进行扫描，由计算机系统对每一探针上的信号做出比较和检测，从而得出所需要的信息。
生物学研究的意义：
（1）用于绘制基因缺失图谱和进行基因表达分析；
（2）用于基因突变研究；
（3）用于病毒病原体的检测和基因分型；
（4）用于细菌检测；
（5）用于同细胞周期发育阶段的cDNA作探针系统性地研究细胞中任意时期特异表达的基因；
（6）能了解某些基因对特定生长发育阶段的重要性；
（7）基因芯片还可用于进行基因诊断，可建立正常人特定组织、器官的基因芯片，给出标准杂交信号图；
（8）用病人的可疑cDNA做探针与之杂交，检查哪些基因的表达受抑制或激活。

（1）抗生素抗性基因插入失活法；
（2）β一半乳糖苷酶基因失活插入法；
（3）放射性标记核酸探针杂交法。

（1）具有多克隆位点；
（2）能自我复制；
（3）具有筛选标记；
（4）在细胞内的稳定性。