該過程指將從生物樣品分離到的蛋白、DNA或RNA樣品與生物芯片進行反應，從固定于芯片的探針陣列得到樣品的序列信息。由于玻片本身的熒光本底很低，所以可用熒光標記的方法來對生物芯片實施檢測和分析，同時具有快速、精確和安全等優點。而且，還可用多個熒光素進行標記以實現一次性分析多個生物樣品。玻片作為支持物還可使反應體積縮小到5-200μl，而通常的雜交反應體積為5-50ml。這樣一方面節約了試劑，同時還可以提高反應試劑的有效濃度（0.1-1μM），是常規檢測（0.4-4pM）的一萬倍。因此促進了雜交速度減少了雜交時間，并可取得較強的熒光信號。