核酸分子杂交是一种高度特异性的技术，其核心原理基于核酸的变性和复性特性。在这个过程中，不同的DNA（或RNA）片段，通过碱基互补配对，形成杂交双链分子，无论是在DNA与DNA、还是RNA与DNA之间。变性是实现这一过程的关键步骤，它使得双螺旋结构暂时解体为单链。杂交的目标是通过探针来检测特定的核酸序列，无论是克隆化的基因组DNA，还是细胞内的总DNA或总RNA。被检测的核酸可以是预先提纯的，也可以在细胞内进行，即细胞原位杂交。

探针是这一技术中的关键部分，必须进行标记以便于追踪和检测。传统上，同位素是最常用的标记物，但考虑到同位素的安全性问题，非同位素标记探针的方法也在近年来得到了广泛发展。总体来说，核酸分子杂交技术利用了核酸分子的特异性配对规则，实现了对特定基因或序列的精准检测。