A Sanger-féle módszer, melyért Fredrick Sanger 1980-ban a második Nobel-diját kapta egy olyan módszer, melyben a vizsgálni kívánt rövid DNS szakaszt szintetizáljuk úgy a minta (templát) DNS szálon, hogy a reakcióelegyhez nem csak dezoxi-nukleotidokat adunk, hanem úgynevezettdidezoxi-nukleotidokat. A dezoxi-nukleotidok (dNTP) a DNS szál építőelemei. A didezoxi-nukleotidok (ddNTP) abban különböznek a dezoxi-nukleotidoktól, hogy hiányzik egy oxigén atomjuk, mely elengedhetetlen ahhoz, hogy új bázis kötődhessen hozzájuk, folytatva a DNS szintézist. Így tehát, ha a szintézis során egy didezoxi-nukleotid bekötődik, ott leáll a szintézis. A négy különböző didezoxi-nukleotid mindegyike más-más színű fluoreszcens markerrel van megjelölve. Számos ismételt ciklus után, mely egymást követő szintézises majd DNS denaturáló (a két szál szétválik) lépésből áll, különböző méretű egy szálú (ssDNA) DNS fragmenst kapunk, melyek a terminális részüknél a négy fluoreszcensen jelölt didezoxi-nukleotid valamelyikét tartalmazzák. A különböző méretű DNS fragmentumokat méret szerint gél elektroforézissel elválasztva a terminálisan beépült didezoxi-nukleotidok sorrendjét kapjuk, mely a szekvenált DNS fragmentum bázissorrendjét adja.