Für die meisten molekulargenetischen Untersuchungen wird DNA (DNS) verwendet, die aus kernhaltigen Zellen isoliert wird. Grundsätzlich ist das Gesamtgenom des Menschen in allen humanen kernhaltigen Zellen vorhanden. Für genetische Untersuchungen besonders geeignet ist EDTA-Blut aus dem die DNA extrahiert wird. Aber auch Mundabstriche (Epithelzellen) können in Sonderfällen verwendet werden. Bei anderen Materialen muss Rücksprache mit dem Labor erfolgen. Da DNA sehr stabil ist, ist die Lagerung und der Transport des Probenmaterials unproblematisch. EDTA-Blut kann bei Raumtemperatur transportiert/verschickt werden. Proben, die mehrere Tage bei Raumtemperatur verbleiben, können für die Analyse hergenommen werden. Bevorzugt sollte aber Blut bei 4°C aufbewahrt werden. Die Probengefäße müssen für den Transport gut verschlossen sein, damit durch auslaufen von Proben keine Kreuzkontamination erfolgt. Solche Proben würden verworfen werden.
Bei der Nukleinsäurediagnostik werden heute bevorzugt DNA-Amplifikationsverfahren verwendet. Methoden die auf der PCR (Polymerase Kettenreaktion) basieren sind sehr empfindlich und ermöglichen die Analyse von kleinsten Mengen DNA (Probenmaterial). Wegen dieser Sensitivität ist es absolut erforderlich eine mögliche Kontamination von Proben bereits bei der Probenentnahme auszuschließen.