Ausgangspunkt für die Herstellung eines genetischen Fingerabdrucks ist die Erbsubstanz DNA, ein langes, fadenförmiges Molekül, das einer verdrillten Strickleiter gleicht. Ein DNA-Strang besteht aus Basen (Nukleotiden), die an den beiden Leiterholmen aufgereiht sind. In der Regel gewinnt man die erforderliche DNA aus den Kernen weißer Blutzellen. Leben die zu untersuchenden Personen noch, etwa bei Vaterschaftsuntersuchungen, so genügen einige Milliliter Blut von ihnen. Auch Leichen oder flüchtige Täter lassen sich untersuchen, da selbst getrocknete Blutspuren meist ausreichend Erbgut enthalten. Es genügen aber auch Knochen, Haare, Reste von Gewebe, eingetrocknetes Sperma oder Vaginalzellen, um genetische Fingerabdrücke herzustellen. Brandleichen können auf diesem Weg identifiziert und abgetrennte Gliedmaßen dem passenden Körper zugeordnet werden, etwa bei Flugzeugunglücken.

Die DNA-Fäden werden zunächst mit Schneideenzymen in Hunderte von Bruchstücken verschiedener Länge zerlegt. Um diese Bruchstücke zu sortieren, werden sie in ein Gel gefüllt und unter Strom gesetzt. Kleine DNA-Stücke wandern schneller zum elektrischen Pluspol als große; nach einigen Stunden sind so alle Fragmente ihrer Länge nach angeordnet.

Um das Erbgut der Untersuchten zu vergleichen, folgt ein weiterer experimenteller Schritt. Zwischen den Bausteinen der DNA, den Basen, herrschen Anziehungskräfte; jeweils eine bestimmte Base zieht eine andere bestimmte Base an, zwei von ihnen bilden jeweils eine Sprosse. Der Fingerprinter taucht das Gel daher in eine Lösung, die sehr kurze DNA-Fragmente - sogenannte Sonden - enthält. Diese werden von entsprechenden (komplementären) DNA-Fragmenten im Gel angezogen.

Bis zu diesem Augenblick ist der genetische Fingerabdruck nichts als ein milchiger Lappen, denn DNA ist farblos. Daher werden die angedockten Sonden durch eine Farbreaktion sichtbar gemacht; es entsteht ein Muster dünner farbiger Streifen - der genetische Fingerabdruck. Je mehr solcher Streifen zweier Menschen übereinstimmen, desto näher sind diese miteinander verwandt. Der genetische Fingerabdruck jedes Menschen setzt sich je zur Hälfte aus dem Streifenmuster der Mutter und des Vaters zusammen.

Die Bezeichnung "genetischer Fingerabdruck" (heute spricht man eher von DNA-Typisierung) ist übrigens eine Wortschöpfung des Pioniers auf diesem Feld, Professor Alec Jeffreys von der Universität Leicester. Das individualspezifische Strichmuster erinnerte Jeffreys an das Muster der Haut von Fingerkuppen, die echte Fingerabdrücke hervorrufen.

Der erste praktische Einsatz genetischer Fingerabdrücke, der 1985 in der gesamten Presse für großes Aufsehen sorgte, rechtfertigte die halb spaßhafte Namensgebung. Damals wurde in England das Einwanderungsgesuch eines Jungen aus Ghana geprüft. Keine herkömmliche Identifikationstechnik konnte Auskunft geben, ob die angebliche Mutter des Jungen nicht etwa seine Tante war - dann wäre die Einreise nicht gestattet worden. Der Vater des Kindes war unbekannt, was den Fall zusätzlich komplizierte. Alec Jeffreys verglich nun die genetischen Fingerabdrücke der potentiellen Mutter und dreier ihrer Kinder mit denen des Jungen. Heraus kam nicht nur, daß der Junge wirklich das Kind der Frau war; Jeffreys konnte sogar den genetischen Fingerabdruck des unbekannten Vaters rekonstruieren.

Die untersuchten DNA-Bereiche sind sich selbst wiederholende Basenfolgen ("Tandems"), die häufig ihre Länge verändern. Diese Sequenzwiederholungen können aber meist nur untersucht werden, wenn eine ausreichende Menge DNA verfügbar ist, zum Beispiel bei Verwandtschaftsfragen zwischen lebenden Personen. Liegen dagegen nur winzige Spuren vor, etwa eingetrockneter Speichel auf der Rückseite einer Briefmarke oder Partikel einer Mumie, so muß die DNA zunächst vervielfältigt werden. Dies geschieht durch die Polymerasekettenreaktion (PCR), für die Kary Mullis im Jahr 1993 den Nobelpreis erhielt. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Fingerabdrücken sind PCR-Fingerabdrücke zeitsparend und ersetzen jene daher zunehmend. Auch die Sequenzbestimmung von DNA-Abschnitten wird gelegentlich als genetischer Fingerabdruck benutzt.