杂交探针是核酸分子上带有可能被检测的信号分子，如同位素或荧光标记的核酸分子。双链DNA加热变性成为单链，随后用
放射性同位素（通常用磷-32）、萤光染料或者酶（如辣根过氧化物酶）标记成为探针。磷-32通常被掺入组成DNA的四种核苷酸之一的磷酸基团中，而
荧光染料和酶与核酸序列以共价键相连。分为
cDNA探针，基因组DNA探针，
寡核苷酸探针，
RNA探针。
当将探针与样品杂交时，探针和与其互补的核酸（DNA或RNA）序列通过氢键紧密相连，随后，未被杂交的多余探针被洗去。最后，根据探针的种类，可进行
放射自显影、萤光显微镜、酶联放大等方法来判断样品中是否，或者何位置含有被测序列（即与探针互补的序列）。