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DNA芯片技術，實際上就是一種大規模集成的固相雜交，是指在固相支持物上原位合成寡核苷酸或者直接將大量預先制備的DNA探針以顯微打印的方式有序地固化于支持物表面，然后與標記的樣品雜交。通過對雜交信號的檢測分析，得出樣品的遺傳信息（基因序列及表達的信息）。由于常用計算機硅芯片作為固相支持物，所以稱為DNA芯片。根據芯片的制備方式可以將其分為兩大類：原位合成芯片和DNA微集陣列。芯片上固定的探針除了DNA，也可以是cDNA、寡核苷酸或來自基因組的基因片段，且這些探針固化于芯片上形成基因探針陣列。因此，DNA芯片又被稱為基因芯片、cDNA芯片、寡核苷酸陣列等。

作為新一代基因診斷技術，DNA芯片的突出特點在于快速、高效、敏感、經濟，平行化、自動化等，與傳統基因診斷技術相比，DNA芯片技術具有明顯的優勢：①基因診斷的速度顯著加快，一般可于30min內完成。若采用控制電場的方式，雜交時間可縮至1min甚至數秒鐘。②檢測效率高，每次可同時檢測成百上千個基因序列，使檢測過程平行化。③基因診斷的成本降低。④芯片的自動化程度顯著提高，通過顯微加工技術，將核酸樣品的分離、擴增、標記及雜交檢測等過程顯微安排在同一塊芯片內部，構建成縮微芯片實驗室。⑤因為是全封閉，避免了交叉感染；且通過控制分子雜交的嚴謹度，使基因診斷的假陽性率、假陰性率顯著降低。

DNA芯片技術在腫瘤基因表達譜差異研究、基因突變、基因測序、基因多態性分析、微生物篩選鑒定、遺傳病產前診斷等方面應用廣泛。如感染性疾病是由于病原微生物（病毒、細菌、寄生蟲等）侵入機體而引起。目前已經獲得一些生物的全部基因序列，包括141種病毒，幾種細菌（流感嗜血桿菌、產甲烷球菌、支原體M.genitalium及實驗室常用的大腸桿菌等）和一種真核生物（釀酒酵母），且數量還在增長。因此，將一種或幾種病原微生物的全部或部分特異的保守序列集成在一塊芯片上，可快速、簡便地檢測出病原體，從而對疾病作出診斷及鑒別診斷。用DNA芯片技術可以快速、簡便地搜尋和分析DNA多態性，極大地推動法醫生物學的發展。比如將個體SNPs設計在一塊DNA芯片上，與樣品DNA雜交，即可鑒定基因的差異。人的體型、長相約與500多個基因相關，應用DNA芯片原則上可以揭示人的外貌特征、臉型、長相等，這比一般意義的DNA指紋譜又進了一步。應用DNA芯片還可以在胚胎早期對胎兒進行遺傳病相關基因的監測及產前診斷，為人口優生提供有力保證；而且可以全面監測200多個與環境影響相關的基因，這對生態、環境控制及人口健康有著重要意義。