Consiste numa técnica onde se utiliza a especificidade de sondas de DNA sintetizadas com seqüências complementares específicas para pesquisa de segmentos gênicos de agentes etiológicos, geralmente virais. O sinal positivo se consegue adicionando moléculas cromogênicas a essas sondas e revelando-as à semelhança das reações imuno-histoquímicas, porém com maior sensibilidade e especificidade. As principais aplicações são:

HPV (Human Papiloma Vírus) separando-se coquetel de sondas para os tipos de baixo risco (tipos 6 e 11) e os de alto risco (tipos 16, 18, 31, 33, e outros).

EBV (Epstein Barr Vírus) sobretudo nos tumores onde a sensibilidade da reação imuno-histoquímica é baixa, como linfoepiteliomas e linfomas não Hodgkin.