Η μοριακή μικροβιολογία προσφέρει εξαιρετικά υψηλή ευαισθησία και εξειδίκευση στην ανίχνευση ιών, βακτηρίων και άλλων μικροοργανισμών, ξεπερνώντας κατά πολύ τις παραδοσιακές μεθόδους. Χάρη στη χρήση αυτών των σύγχρονων μοριακών τεχνικών, τα αποτελέσματα είναι σαφή, αξιόπιστα και ακριβή για τον μικροοργανισμό που εξετάζεται.

Ανάλογα με την εξέταση, το δείγμα μπορεί να είναι διαφορετικό: για παράδειγμα, για την ανίχνευση του ιού της Ηπατίτιδας, το δείγμα μπορεί να είναι αίμα, ενώ για τη διερεύνηση σεξουαλικώς μεταδιδόμενων μικροοργανισμών, μπορεί να χρειαστεί δείγμα σπέρματος για τον άνδρα ή κολποτραχηλικό επίχρισμα για τη γυναίκα.

Η διαδικασία περιλαμβάνει την απομόνωση του γενετικού υλικού (DNA ή RNA) του μικροοργανισμού και την εφαρμογή του αντίστοιχου πρωτοκόλλου, όπως η PCR πραγματικού χρόνου (Real-time PCR), για την ανίχνευση του γενετικού υλικού του μικροοργανισμού.

Τα αποτελέσματα των εξετάσεων στη μοριακή μικροβιολογία εκδίδονται εντός 3-5 εργάσιμων ημερών.