膜上，经由DNA变性使它们的双股分开。因为双股DNA已经固定在薄膜上，所以变性后无法再形成双股螺旋；然后将上述薄膜暴露在杂交探针（probe）里，让探针和DNA杂交（hybridize）。探针是会产生放射线、或可以放出颜色或萤光的物质标记的单股DNA或核糖核酸（RNA）片段；最后是观察结果。薄膜上可以侦测到放射性或者萤光讯号的位置，就是含有可以与探针核酸序列进行偶合的去氧核糖核酸样本散佈的位置。类似的技术也被用来侦测经由胶体电泳分离的样品中，含有特定序列的RNA片段，当应用在RNA的侦测时，被称为北方墨