A génexpresszió szempontjából egyes gének és a teljes génállomány is vizsgálható, mind a képződő RNS-ek, mind a fehérjék szintjén. Egyedi génexpressziós vizsgálatokra a Northern-blot, RT-PCR, illetve immunológiai módszerek (Western-blot, immunprecipitáció, immunhisztokémia) alkalmasak. Genomszinten a funkcionális genomika (transzkriptom és proteom) módszereit használják (cDNS-chipek, fehérje-chipek, kétdimenziós elektroforézis). A génműködés befolyásolása pozitív és negatív irányban is lehetséges. A génexpreszszió gátlása a DNS (knock-out mutáció), az mRNS-ek (antisense oligonukleotidok, ribozimek, siRNS-ek alkalmazása) és a fehérjék (gátlószerek, antitestek, domináns gátló mutánsok) szintjén is megvalósítható. Génterápiás eljárások módszertani alapját képezi funkcióképes cDNS bevitele testi sejtekbe vagy a csírasejtvonalba, illetve endogén gének célzott manipulációja (knock-in mutáció) is.