在对DNA进行测序或通过基因工程对其进行改变之前，科学家必须首先对其进行分离。这似乎是一项艰巨的任务，因为细胞包含多种其他化合物，例如蛋白质，脂肪，糖和小分子。幸运的是，生物学家可以利用DNA的化学特性从这些污染物中分离出DNA，并为进一步研究做准备。此过程称为DNA提取。
有许多不同的技术用于DNA提取。单个实验室所使用的DNA取决于要进行的实验类型以及DNA的纯度。科学家通常从含有细胞的样本开始，例如组织或血液样本，然后将细胞弄开或裂解。您可以通过多种方式裂解细胞。添加清洁剂会使它们散开，并使其经受高频声波。或者，将样品与玻璃珠混合并使其快速振动，会物理分裂细胞并释放其内容物。
如果不需要高纯度，科学家可以添加一种称为蛋白酶K的酶来分解样品中的大多数蛋白质，然后直接使用。但是，由于大多数污染物仍然存在，因此该技术非常肮脏，因此仅在优先考虑速度且纯度不成问题的情况下才适用。另一种快速而肮脏的方法是通过添加盐（如铵盐或乙酸钾）以迫使蛋白质沉淀来提高盐浓度，从而去除蛋白质。由于仍然存在许多其他污染物，因此该技术也相当脏。
另一种方法是用去污剂溶解细胞，然后将溶液与异戊醇，氯仿和苯酚混合。然后将溶液分为两层。蛋白质最终保留在上部有机层中，而DNA保留在下部水层中。此技术需要仔细控制盐浓度和pH才能获得良好结果。这很耗时，而且苯酚和氯仿都是剧毒化学品。因此，虽然苯酚-氯仿萃取曾经是常规操作，但近年来其他技术也变得越来越流行。
与苯酚-氯仿萃取相比，阴离子交换色谱法具有更高的纯度和更一致的结果。管或柱中装有小颗粒，这些小颗粒上带有带正电荷的位点，带负电荷的分子或阴离子可以与之结合。DNA与这些阴离子交换位点结合，而其他污染物（如蛋白质和RNA）则从色谱柱上洗掉。之后，使用富含盐的溶液将DNA从色谱柱中拉出。
纯化DNA最快，也许最可靠的技术是使用特制试剂盒。这些套件在试管中包含硅胶膜。DNA会粘附在膜上，同时使用试剂盒随附的一系列专门准备的盐溶液将其他污染物洗掉。最后，用低盐溶液从柱子上洗掉DNA。这些试剂盒快速，易于使用，并提供可重复的结果。
一旦分离出DNA并将其重新悬浮在pH控制的缓冲溶液中，最后一步就是测试其纯度。一种简单方便的方法是检查它在260和280纳米波长处吸收了多少紫外线。如果DNA是纯净的，则260纳米的吸光度除以280纳米的吸光度应等于1.8。通过测量260纳米的吸光度，您还可以确定DNA的浓度。
