ゲノムDNAを制限酵素で切断し、サザンブロッティングで目的遺伝子を含む配列を同定する方法
PCR法を用いて目的の遺伝子配列を増幅する方法
以上の二通りである。これらの方法にはいずれもある程度遺伝子の配列がわかっていないと実験ができない。遺伝子配列のわからない場合には、目的のタンパク質を対象生物内から精製し、タンパク質N末端配列を決定した後、ミックスプライマー（アミノ酸とその遺伝暗号に対応するパターン全てを含む複数主のプライマー、詳しくは当該記事にて）を用いてクローニングを行なうことができる。
なお、上記いずれのケースにおいても、単一のDNA配列のみを増幅した、あるいは精製したのみではヌクレアーゼによって分解を受けてしまう。したがって、目的DNA配列をクローニングベクターに導入し、大腸菌を用いてベクターを増幅することを含めてクローニングという実験を意味する。
なお、原核生物は遺伝子に介在配列を持たないためにDNAから遺伝子をクローニングすることが可能だが、真核生物の場合はイントロンをのぞいたエクソン部分のみを抽出する必要がある。これはスプライシング後のmRNAを精製し、逆転写PCR (RT-PCR) を行なうことによってクローニングが可能となる。詳しくはクローニングを参照。
