单基因缺陷（由单个基因决定）比染色体缺陷更为常见。诊断通常从分析临床和生化数据、先证者（首次诊断出缺陷的人）的家系图以及遗传模式开始。
多因素遗传疾病总是具有多基因成分，由一系列相互作用的基因组成。
人类的性别由一对染色体决定，即X染色体和Y染色体。女性细胞含有两条X染色体，而男性细胞含有一条X染色体和一条Y染色体。Y染色体是核型中最小的染色体之一；它只包含少数与性别调控无关的基因。
染色体上相邻基因的微缺失会导致多种罕见综合征（例如普拉德-威利综合征、米勒-迪克综合征、迪乔治综合征等）。染色体制备技术的进步使得这些综合征的诊断成为可能。如果核型分析无法检测到微缺失，则可使用针对缺失区域的特异性DNA探针进行检测。
核型分析是这些综合征的主要诊断方法。值得注意的是，染色体分割方法能够准确识别具有特定染色体异常的患者，即使在这些异常的临床表现轻微且不典型的情况下也是如此。在复杂病例中，核型分析可以辅以原位杂交技术。
为了分离多态性DNA区域，需要使用细菌限制性内切酶，这些酶会产生限制性位点。多态性位点发生的自发突变会使这些位点对特定的限制性内切酶产生抗性，或者相反，使其对特定限制性内切酶产生敏感性。
