Badanie ojcostwa opiera się na badaniu polimorfizmów DNA. Ustala ono, jakie polimorfizmy posiada dziecko w porównaniu z polimorfizmami domniemanego ojca. Ponieważ dziecko otrzymuje połowę DNA od matki, a połowę od ojca, połowa jego polimorfizmów powinna być identyczna z tymi, które występują u domniemanego ojca. I choć nie­raz może się zdarzyć, że rodzice mają kilka takich samych polimorfi­zmów, nie jest możliwe, żeby wszystkie były takie same – identyczne zestawy polimorfizmów występują jedynie u bliźniąt jednojajowych. Im większą liczbę polimorfizmów się zbada, tym większa pewność otrzymanego wyniku. W testach na ojcostwo bardzo ważne jest także, czy rodzice są spokrewnieni oraz w jakim stopniu. Badania te potrafią wykazać w 99,99%, czy dana osoba jest rodzicem, oraz wy­kluczyć w 100%, że nim nie jest. Jedynie w sytuacji, gdy domniemany ojciec ma brata-bliźniaka, nie można ustalić, który z nich jest ojcem dziecka.

Takie same badania przeprowadza w celu ustalenia, kto jest mat­ką dziecka. Ma to zastosowanie w badaniach dzieci adoptowanych. Testy tego rodzaju przeprowadzono w Argentynie, aby odnaleźć dzie­ci osób zaginionych podczas rządów argentyńskiej junty wojskowej. W latach siedemdziesiątych XX wieku w Argentynie zamordowano ponad trzydzieści tysięcy osób. Kobietom skazanym na śmierć, które w czasie aresztowania były w ciąży, pozwolono urodzić dzieci, które zostały następnie adoptowane przez rodziny wojskowych. Liczbę tych porwanych dzieci szacuje się na co najmniej pięćset, zaś dzięki bada­niom genetycznym do tej pory udało się odnaleźć rodziny zaledwie niewielkiej ich części. W tej sytuacji prowadzi się testy, które pomogą stwierdzić, czy adoptowane osoby mogą być wnukami lub wnuczkami ludzi poszukujących swoich potomków.

Badania pokrewieństwa stosuje się także w medycynie sądowej, w celu identyfikacji przestępców (porównuje się śladowy DNA, odna­leziony na miejscu zbrodni, z DNA domniemanego przestępcy – szuka się wtedy 100-procentowej zgodności markerów i polimorfizmów) oraz w celu identyfikacji zwłok (wtedy porównuje się DNA denata z DNA krewnych i ustala, czy zespoły polimorfizmów zgadzają się z za­sadami dziedziczenia i podanego pokrewieństwa).