Генетическая экспертиза имеет важное значение как в уголовном, так и в гражданском процессе. В криминалистике и уголовном процессе анализ ДНК в биологических материалах помогает установить: имеются ли биологические следы жертвы на одежде предполагаемого преступника, либо наоборот, следы преступника на теле и одежде жертвы. ДНК у каждого человека уникальна (исключение - однояйцевые близнецы), вероятность существования двух людей, не близнецов, с одинаковой ДНК исчисляется настолько близкой к нулю величиной, что на практике такого ещё не встречалось.

В своей работе судмедэкспертиза ДНК имеет дело с такими биологическими материалами, как кровь, слюна, семенная жидкость, волосы, костная ткань и с иными частями организма. При обнаружении скелетированных останков, когда нет одежды, личных вещей, которые помогли бы установить личность, черепа, чтобы провести идентификацию по зубам, анализ генов, сохранившихся в костях, помогает установить личность умершего или погибшего по прижизненно оставленным биоматериалам (кровь на носовом платке, волосы на расчёске) или по ДНК ближайших кровных родственников.

Иногда возникает ситуация, когда ДНК, предположительно оставленная преступником на теле и одежде жертвы, частично совпадает с ДНК некоего лица. В таком случае, вероятно, что преступление совершил кровный родственник этого лица, и следствие устанавливает круг родственников, чтобы проверить их на причастность к преступлению.

Поскольку молекула ДНК имеет очень малые размеры и содержится в каждой клетке организма, даже небольшое количество жидкости или ткани преступника даёт криминалистам информацию о его геноме. Так, например, был идентифицирован убийца Юрия Буданова, который оставил в машине, которой пользовался, свои биологические следы.

В области гражданского права генный анализ имеет важнейшее значение при установлении отцовства, а также (если есть сомнения) материнства. Если простые анализы, например, групп крови ребёнка и родителя не исключают происхождения ребёнка от предполагаемого родителя, то ДНК-экспертиза однозначно отвечает на вопрос о том, является ли ребёнок биологическим сыном (дочерью) сомневающегося отца или женщины, претендующей на материнство, в отношении которого возникли сомнения. Поскольку экспертиза ДНК достаточно дорогая и по процессуальным правилам её оплачивает проигравшая сторона, юристы рекомендуют неверным супругам не обманывать суд.