Perbedaan utama antara pengujian DNA ibu dan ayah bergantung pada jenis sumber DNA yang digunakan dalam prosedur pengujian. Pengujian DNA ibu menggunakan DNA mitokondria untuk mendapatkan keturunan ibu, sedangkan pengujian DNA ayah menggunakan DNA-Y untuk mendapatkan keturunan dari pihak ayah.
Penentuan leluhur pada pria dan wanita penting untuk menentukan hubungan kekeluargaan. Selain itu, tes DNA ibu dan ayah juga menentukan identitas individu. Beberapa teknik molekuler yang digunakan dalam analisis ini adalah sidik jari DNA, analisis Short Tandem Repeats, dan Restriction Fragment length polymorphism (RFLP).