Każdy z nas posiada swój unikatowy materiał genetyczny. W momencie zapłodnienia tworzy się nowy zestaw DNA dziecka składający się z 46 chromosomów. Z czego połowa (23) dziedziczona jest od ojca a połowa od matki. Istnieją jednak fragmenty DNA, które są charakterystyczne dla każdego z nas. Analiza statystyczna kilkunastu takich miejsc (zwanych układami niekodujacymi czyli markerami) polegająca na sprawdzeniu czy cechy tych unikalnych miejsc u dziecka współgrają z ich odpowiednikami u domniemanego ojca pozwala na ustalenie pokrewieństwa osób przystępujących do testu. Każdy marker opisywany jest dwoma liczbami. Wynika to z faktu, że człowiek otrzymuje zawsze dwie kopie materiału genetycznego – jedną od matki a drugą od ojca. Biologiczny ojciec zawsze przekazuje swojemu dziecku jedną z pary liczb każdego markera. Po sprawdzeniu zgodności liczb charakteryzujących dany marker u dziecka i domniemanego ojca można jednoznacznie określić czy dany mężczyzna jest biologicznym ojcem dziecka.
W większości wypadków analiza materiału genetycznego pobranego od dziecka oraz domniemanego ojca wystarczy do tego, aby jednoznacznie określić pokrewieństwo. Zdarza się jednak, że u dziecka bądź u domniemanego ojca występuje mutacja w genie. W takim przypadku aby zwiększyć prawdopodobieństwo wyniku zachodzi potrzeba włączenia do badania także matki dziecka. Innym szczególnym przypadkiem gdy materiał genetyczny matki jest niezbędny do określenia pokrewieństwa badanych osób jest sytuacja, kiedy rozpatruje się ojcostwo dwóch blisko spokrewnionych mężczyzn lub gdy przeprowadza się test DNA w kierunku ustalenia ojcostwa do celów sądowych. W tych kilku sytuacjach udział matki dziecka w badaniu jest konieczny. Opisane wyżej przypadki występują jednak sporadycznie i zazwyczaj przy ustaleniu ojcostwa nie zachodzi konieczność włączenia do badania matki dziecka.