DNA izolasyonu genel olarak 3 aşamadan oluşur:

1. **Hücre Duvarının Parçalanması:** İlk aşama hücre duvarının parçalanmasıdır. Bu adımda hücre duvarı açılarak içindeki DNA dışarıya çıkarılır.

2. **DNA-Protein Kompleksinin Çözülmesi:** İkinci aşamada, DNA-protein kompleksinin çözülmesi gerçekleştirilir. Bu sayede DNA ile proteini birbirinden ayırmak mümkün hale gelir.

3. **DNA'nın Ortamdaki Diğer Moleküllerden Ayrılması:** Son olarak DNA, ortamdaki diğer moleküllerden ayrılır ve saflaştırılır.

DNA ekstraksiyonu için çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. Fenol kloroform, tuz ile çöktürme, kelatlaştırıcı ve miselleştirici yöntemler, monoklonal antikorlar ve silika yöntemleri bu yöntemlerden bazılarıdır. Silika yöntemi diğerlerine göre avantajlı olarak nitelendirilmektedir çünkü daha etkili sonuçlar elde edilebilmektedir.

DNA izolasyonunda saflaştırma önemli bir adımdır. DNA'nın fiziksel özellikleri, onu diğer moleküllerden ayırma şansını sağlar. Örneğin, DNA'nın sabun, tuz ve alkol gibi basit malzemelerle saflaştırılabilmesi mümkündür. Sabun hücre yapısını bozar, tuzlar özellikle sodyum (Na+) DNA'yı seçici olarak bağlar ve alkol ise DNA'yı presipite ederek saflaştırma sağlar.

DNA hücresinde proteinler de bulunmaktadır. Bu proteinler, DNA ile birlikte histonlar, histon olmayan proteinler ve HMG (High Mobility Group) proteinleri gibi farklı yapılar oluşturarak kompleks halinde bulunurlar. Virüsler gibi bazı mikroorganizmalar da DNA'lara protein kılıfıyla sarılarak koruma sağlarlar.

Rekombinant DNA, vektör plazmid ve hedeflenen geni içeren DNA parçası olmak üzere iki ana parçadan oluşur. Plazmidler, bakteriler, mayalar ve bazı ökaryotik organizmalarda bulunan halkasal ve çift zincirli DNA molekülleridir.

DNA'ların büyüklükleri farklı olabilir. Örneğin, 15 kb'den büyük DNA'lar fiziksel etkenlere karşı hassas olabilirler, bu nedenle uygulama süresi en aza indirgenmeli ve dikkatli çalışılmalıdır. Kullanılacak organizma da DNA'ların büyüklüğü üzerinde etkili olabilir.