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分子生物学では、ハイブリダイゼーション（またはハイブリダイゼーション）とは、一本鎖のデオキシリボ核酸（ DNA）またはリボ核酸（RNA）分子が相補的なDNAまたはRNAにアニーリングする現象である。[ 1 ]二本鎖DNA配列は生理的条件下では一般的に安定しているが、実験室でこれらの条件を変更すると（一般的には周囲の温度を上げることによって）、分子は一本鎖に分離する。これらの鎖は互いに相補的であるが、周囲に存在する他の配列にも相補的である可能性がある。周囲の温度を下げると、一本鎖分子が互いにアニーリングまたは「ハイブリダイズ」することができる。
DNA複製とDNAからRNAへの転写はどちらもヌクレオチドハイブリダイゼーションに依存しており、サザンブロットやノーザンブロット[ 2 ]、ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）、およびほとんどのDNAシーケンス法などの分子生物学的手法も同様である。
ハイブリダイゼーションはヌクレオチド配列の基本的な性質であり、多くの分子生物学技術で利用されています。一般的に、2つの種の遺伝的関連性は、それらのDNAの断片をハイブリダイズさせることによって決定できます（DNA-DNAハイブリダイゼーション）。近縁の生物間では配列が類似しているため、遠縁の生物と比較して、このようなDNAハイブリッドを融解させるにはより高い温度が必要です。ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）など、さまざまな方法でハイブリダイゼーションを使用してDNAサンプルの起源を特定します。別の技術では、短いDNA配列を細胞mRNAにハイブリダイズさせて、発現している遺伝子を特定します。製薬会社は、アンチセンスRNAを使用して不要なmRNAに結合させ、リボソームがmRNAをタンパク質に翻訳するのを阻止する方法を研究しています。[ 3 ]
蛍光in situハイブリダイゼーション（FISH）は、DNA配列を検出して特定するために用いられる実験室的手法であり、多くの場合、特定の染色体上に存在する。[ 4 ]
1960年代、研究者のジョセフ・ガルとメアリー・ルー・パデューは、分子ハイブリダイゼーションを用いて、DNA配列の位置をin situ（染色体内の自然な位置）で特定できることを発見した。1969年、この2人の科学者は、リボソームDNA配列の放射性コピーを用いて、カエルの卵の核内の相補的DNA配列を検出できることを実証した論文を発表した。[ 5 ]これらの最初の観察以来、多くの改良により、この手法の汎用性と感度が向上し、in situハイブリダイゼーションは現在、細胞遺伝学における必須ツールと考えられている。