L'hybridation in situ est une méthode permettant de localiser un ARNm spécifique ou une région spécifique de l'ADN au sein de cellules isolées ou d'un tissu. Elle utilise une sonde capable de s'hybrider à une séquence cible. Celle-ci est marquée par un isotope radioactif, à l'aide d'enzyme ou avec une substance fluorescente, de façon à pouvoir la détecter facilement. Après révélation de la sonde, le marquage met en évidence la localisation de la cible recherchée au sein d'un organisme entier, d'un ensemble de cellules, dans un compartiment cellulaire ou sur un chromosome précis. Particulièrement utilisée dans le diagnostic des infections microbiennes, l'hybridation in situ permet aussi de détecter les translocations chromosomiques ou certains gènes surexprimés dans les tumeurs malignes.