Appliquée aux coupes ultrafines de tissus congelés, l'hybridation in situ ultrastructurale est réalisable aussi bien avec des sondes (ADN complémentaire ou oligonucléotide de synthèse) marquées par addition de nucléotides porteur d'isotopes radioactifs (³⁵S) ou d'antigène (biotine ou digoxigénine) qui sont révélés respectivement par autoradiographie ultrastructurale ou immunocytologie. Dans l'exemple de la recherche des ARN messagers codant pour l'hormone de croissance, ceux-ci sont localisés préférentiellement dans les cytoplasmes des cellules somatotropes connues pour synthétiser ces hormones.