基因芯片又称为DNA微阵列(DNA microarray)，可分为三种主要类型：1）固定在聚合物基片（尼龙膜，纤维膜等）表面上的核酸探针或cDNA片段，通常用同位素标记的靶基因与其杂交，通过显影技术进行检测。这种方法的优点是所需检测设备与目前分子生物学所用的显影技术相一致,相对比较成熟。但芯片上探针密度不高，样品和试剂的需求量大，定量检测存在较多问题。
将芯片与待研究的cDNA或其他样品杂交，经过计算机扫描和数据处理，便可以观察到成千上万个基因在不同组织或同-组织不同发育时期或不同生理条件下的表达调控情况。荧光标记的cDNA与芯片上相匹配的DNA序列发生杂交反应，是的芯片上的点呈现出荧光信号，荧光信号的强度和基因表达的多度呈正相关。基因芯片这种微型化装置具有巨大的容量，是科学家在单次试验中就可以分析整个基因组的变化。
2.生物学意义分析
主要指通过分析芯片杂交数据，研究差异表达基因的生物学意义。通常，在芯片中某一或发育时期可能有成千上万个差异表达基因。例如，基因芯片分析植物根部可能有400多个特意表达的基因，如果要将这些基因的来龙去脉都搞清楚，可能要追溯超过4000篇以上的文献(假设1个基因需要查阅10篇文献)。这种不捡重点的方法耗时耗力，所获得的结果也往往没有意义。
目前, 在医学研究中 , 数据分析方法在总体上分为两大类:无监控集簇分析和有监控集簇分析。前者比较单纯的从数学角度按照基因表达的相似性将基因分组 , 这有助于发现新的目的基因或提供新的疾病信息 , 如新的分型 、 影响预后的因素等。后者需要结合现有的知识进行分析, 适用于疾病归类。这对于传统诊断手段是一个有益的补充。
另外, 在目前进行的许多微阵列芯片研究中,每次研究的基因数目很大 , 而参与实验的样本量较少。这一现象不利于得到稳定的和具有良好可重复性的实验结果。