Kompleksiteten av genuttryksdata gjør at det er viktig å planlegge forsøket nøye for at det skal være mulig å dra biologiske slutninger som er statistisk gyldige. Mye av grunnen til dette er en sensitiv teknologi sammen med mengden data som gjør at systematiske støy i dataene blir tydeligere. Eksperimentell planlegging i denne sammenhengen er svært omfattende og dekker alt fra design av prober og produksjon av matrisene til prøvebehandling, prøvetaking, rensing av RNA samt stegene som omfatter selve mikromatriseforsøket.