不同物种的基因组中与引物相匹配的碱基序列的空间位置和数目都有可能不同，因而扩增产物的大小和数量也可能不同。具体原理是：用适当选择的一系列人工随机合成的寡聚核苷酸单链为引物，以所研究的基因组DNA或RNA反转录产生的互补DNA（cDNA）为模板进行PCR扩增。若引物在模板DNA的两条链上有互补位点且方向正确，距离在一定长度范围内，就可以扩增出DNA片段，多个随机引物可以使检测区域扩大至整个基因组。扩增产物经琼脂糖或聚丙烯酰胺凝胶电泳分离，溴乙锭（EB）染色或放射性自显影得到DNA指纹图谱，进而分析比较其多态性。这些扩增DNA片段的多态性反映了基因组DNA相应区域的多态性。

具体方法如下：①引物。一般采用两种引物，一种是采用较长（20碱基对左右）的单条或双条引物；一种是采用较短（10碱基对左右）的单条引物。虽然引物是随机的，但仍需要通过大量引物来摸索。②模板。模板的质量直接关乎实验结果的可重复性，因此不仅需要根据样品差异选择合适提取方法，以制备高质量模板DNA，而且需要摸索合适的模板浓度。③反应体系。10毫摩尔/升三羟甲基氨基甲烷-盐酸（Tris-HCl），10毫摩尔/升氯化钾（KCl），5毫摩尔/升氯化镁（MgCl₂），0.1克/升明矾, 100微摩尔/升脱氧核苷三磷酸（dNTP），0.2微摩尔/升左右引物，25纳克基因组DNA，0.5单位Taq  DNA聚合酶，加水补至50微升。④反应参数。该反应通常包括两个反应条件，第一个为低严谨反应条件，如94℃1分钟，40℃1分钟，72℃2分钟，进行2～5个循环；第二个为高严谨反应条件，如94℃1分钟，60℃1分钟，72℃2分钟，进行30个循环。⑤检测。扩增产物可以通过普通的琼脂糖凝胶进行电泳，通过EB染色后在紫外下观察；也可在聚丙烯酰胺凝胶上进行电泳，再在X射线片上曝光分析扩增结果。

作为检测DNA多态性的通用方法，可以用于基因组指纹分析，对遗传学图谱绘制、系统发育学和种群生物学都很有帮助。进行RNA指纹分析可以用于不同发育阶段或不同环境条件下的细胞间差异表达的检测。可检测两个基因组DNA之间数量差异，这可用于观察人类癌症中的倍数变化。在连锁分析、个人识别、亲缘关系鉴定、流行病学调查等方面也表现出很好的应用前景。