Una vez que un fragmento interesante de ADN se ha aislado o identificado, los científicos necesitan determinar si la secuencia de nucleótidos de dicho fragmento es un gen conocido o qué clase de proteína puede estar produciendo.
Esta técnica permite determinar la secuencia específica (el orden preciso de bases nucleótidas) de un fragmento de ADN; la mayoría de los tipos de secuenciación utilizan la técnica de extensión de oligonucleótido ideada por el británico Frederick Sanger. Esta técnica se puede utilizar por ejemplo para detectar mutaciones relacionadas con enfermedades tales como la fibrosis quística, o bien para alterar la secuencia de un gen y estudiar la función de la proteína resultante.