Bei der Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) werden fluoreszenzmarkierte DNA-Sonden direkt auf das Chromosomenpräparat hybridisiert. Es gibt Sonden für die Zentromere jedes Chromosoms, Painting-Sonden, die spezifisch ein ganzes Chromosom anfärben und lokusspezifische Sonden, die gezielt ausgewählte DNA-Abschnitte markieren.

Eine Spezialmethode in der Pränataldiagnostik ist der sog. FISH-Schnelltest. Mittels FISH können innerhalb eines Tages unkultivierte Amnionzellen auf numerische Aberrationen der Chromosomen 13, 18, 21, X und Y untersucht werden. Falls keine dringliche medizinische Indikation vorliegt, muss der Schnelltest von der Patientin selbst bezahlt werden (IGEL). Bei Auffälligkeiten muß die Auswertung der  Chromosomenanalyse abgewartet werden.

Mittels FISH wird auch die sog. Subtelomerdiagnostik durchgeführt. Dabei werden mit subtelomerspezifischen DNA-Sonden alle Subtelomere auf ihre Integrität untersucht .