Secuenciar el ADN es analizar la composición de un fragmento de ADN para saber qué genes tiene y qué producen esos genes. Los primeros intentos de secuenciar el material genético datan de mediados del siglo XX. Las primeras técnicas eran lentas e ineficaces y se basaban en realizar la lectura de copias de ARN. En 1977, Fred Sanger realizó la secuenciación in vitro utilizando ADN. Su método era rápido, fiable y seguro por lo que se convirtió pronto en la principal técnica empleada para la secuenciación de los genes.
Fred Sanger realizó la secuenciación utilizando una única cadena de ADN como plantilla para realizar cuatro experimentos en distintas placas de laboratorio. En cada una de ellas añadió las cuatro bases (A, T, G y C) y ADN polimerasa. Después, añadió a cada experimento una versión modificada de una de las bases que interrumpía la reacción tan pronto como actuaba sobre la cadena; Sanger marcó el extremo de la cadena con un compuesto radiactivo. A medida que tiene lugar la reacción, se generan miles de fragmentos de ADN de longitudes variables. Estos fragmentos se separan por longitud de manera que el marcador radiactivo permite leer la base que está en el extremo de cada fragmento. Al principio, esta técnica se realizó de forma manual hasta que, en 1986, Leroy Hood diseñó la primera máquina de secuenciación del ADN.
Hoy en día la secuenciación se ha convertido en una técnica de uso habitual en los laboratorios. Algunas de sus aplicaciones son: En medicina, por ejemplo, para el diagnóstico y el pronóstico de enfermedades, identificación de mutaciones, etc. En investigación forense, por ejemplo, identificación de individuos o en pruebas de paternidad. En medio ambiente, por ejemplo, para la identificación de especies animales y vegetales, la conservación de recursos genéticos animales, la identificación de organismos genéticamente modificados, la identificación de especies bacterianas.