核酸诊断是用分子生物学的理论和技术，通过直接探查核酸的存在状态或缺陷，从核酸结构、复制、转录或翻译水平分析核酸的功能，从而对人体状态与疾病做出诊断的方法。它的目标分子是DNA或RNA，反映核酸的结构和功能。检测的基因有内源性（即机体自身的基因）和外源性（如病毒、细菌等）两种，前者用于诊断基因有无病变，后者用于诊断有无病原体感染。
基因诊断的主要技术有核酸分子杂交、聚合酶链反应、恒温扩增、基因测序和生物芯片技术等。
1 ．核酸分子杂交技术
1.1 原理： 具有一定互补序列和核苷酸单链在液相或固相中按碱基互补配对原则缔合成异质双链的过程，称为核酸分子杂交。杂交的双方是待测核酸序列和探针序列。应用该技术可对特定DNA或RNA序列进行定性或定量检测。
1.2 基因探针及其标记： 基因探针是一段与待测DNA或RNA互补的核苷酸序列，可以是DNA或RNA，长度不一，可为完整基因，也可为其中一部分。根据探针的来源和性质分为基因组DNA探针、cDNA探针、RNA探针和人工合成的寡核苷酸探针。作为探针至少必须满足两个条件，一是应为单链（或通过变性形成单链），二是应带有可被示踪和检测的标记。有了合适的探针，就有可能检测出目的基因，观察有无突变，也可根据探针的结合量进行定量检测。选择探针最基本的原则是要有高度特异性，其次也需考虑到制备探针的难易性和检测手段的灵敏性等其他因素。
1.3 常用核酸分子杂交技术： ① Southern印迹杂交；② Northern印迹杂交；③斑点杂交（dot blotting）；④原位杂交（in-situ hybridization）；⑤夹心杂交（三明治杂交）；⑥液相杂交。
2 ．聚合酶链反应 (PCR)
核酸研究已有100多年的历史，本世纪60年代末、70年代初人们致力于研究基因的体外分离技术，Korana 于1971年最早提出核酸体外扩增的设想：“经过DNA变性，与合适的引物杂交，用DNA聚合酶延伸引物，并不断重复该过程便可克隆tRNA基因”。
1983年的一天，美国科学家Kary Mulis驱车在蜿蜒的州际高速公路上行驶中，孕育出了PCR技术的原型。他在实验上证明了PCR的构想，并于1985年申请了有关PCR的第一个专利，在Science杂志上发表了第一篇PCR的学术论文。从此PCR技术得到了生命科学界的普遍认可，Kary Mulis也因此获得了1993年的诺贝尔化学奖。 Mullis最初使用的DNA聚合酶是大肠杆菌DNA聚合酶 I的Klenow片段，其缺点是酶不耐高温，90℃会变性失活，每次循环都要重新加。 1988年Saiki等人从温泉中分离的一株水生嗜热杆菌中提取到一种耐热DNA聚合酶，克服了这个缺点，从而使PCR技术得到了广泛的应用，也使PCR成为遗传与分子分析的根本性基石。
经过十几年的发展，PCR成为实验室的常规技术。它是现代分子生物学研究中不可缺少的手段，是一种极为敏感的放大系统。相比于传统的临床诊断方法，核酸诊断是分子水平上的诊断技术，可以弥补传统临床诊断方法的某些缺陷，比如，核酸诊断能直接揭示病原体的存在，能客观反映病原体在人体内感染及活动情况，可以作为临床治疗中的一个有效监控手段，另外采用核酸诊断技术还可以检测到常规检测方法难以检测到的病原体，例如可以克服酶免检测技术中从感染到抗体产生的窗口期问题。因此，以PCR技术为代表的核酸诊断技术在临床诊断中得到日益广泛的应用。
