Для клонування генів може служити геномна ДНК, кДНК, яка синтезується за допомогою зворотної транскриптази на матриці РНК, ампліфікована ДНК, отримана за допомогою полімеразної ланцюгової реакції, а також синтетична ДНКсинтезована in vitro з нуклеотидів
При клонування ж генетичний матеріал беруть з клітини однієї особи, що живе. Робиться це так: з однієї заплідненої клітини (зиготи) видаляють ядро (у якому знаходиться ДНК). Потім витягають ядро з клітини дорослої особини цього ж виду та імплантують його в позбавлену ядра зиготу.
Клонування ДНК часто застосовують для ампліфікації фрагментів, що містять гени, а також будь-які інші послідовності – наприклад, промотори, послідовності, що не кодують, хімічно синтезовані олігонуклеотиди і випадкові ділянки ДНК.
Тому для проведення експериментів з фрагментами ДНК їх необхідно багаторазово копіювати (клонувати). У класичній методиці клонування ДНК використовується здатність клітин бактерій поглинати та реплікувати короткі кільцеві молекули ДНКвідомі як плазміди.