Asam deoksiribonukleat (DNA) dapat diukur dalam sampel sel dengan menggunakan DNA flow cytometry. Prosedur ini umumnya melibatkan penggunaan sampel biologis, sel-selnya ditandai dengan zat fluoresen dan melewati sinar laser. Komputer kemudian dapat menentukan jenis sel, termasuk penolong, penekan, atau sel kekebalan pembunuh yang ada, misalnya. Prosesnya biasanya cepat, sehingga ratusan sampel dapat dianalisis setiap hari dan banyak jenis sel juga sering dianalisis. Ini biasanya membantu untuk mengkarakterisasi konten DNA, yang disebut ploidi, dalam sampel, dan dapat digunakan dalam studi ilmiah tanaman atau untuk mendeteksi kanker darah dan memprediksi prognosis pasien.
Hasil sitometri aliran DNA sering ditampilkan pada grafik yang disebut historgram grafik batang. Puncak dalam garis biasanya mewakili seberapa terkonsentrasi sel-sel tertentu. Perbandingan satu jenis sel dengan yang lain dapat dilakukan dengan melihat ketinggian setiap puncak pada grafik. Keadaan DNA pada hewan dan tumbuhan seringkali dapat ditentukan juga. Siklus sel sering dianalisis untuk keduanya; sampel siap untuk berkembang biak umumnya memiliki DNA yang berada dalam keadaan yang berbeda dari sel-sel di antara siklus pembelahan.
Jika jumlah sel yang tidak biasa berada dalam tahap pembelahan, maka sitometri aliran DNA dapat membantu mendiagnosis jenis kanker tertentu. Analis seringkali dapat menentukan apakah tumor tumbuh, seberapa agresifnya, dan apa prognosis suatu kondisi. Flow cytometry dapat berguna untuk menguji sumsum tulang untuk limfoma atau leukemia, sel imun untuk perkembangan Human Immunodeficiency Virus (HIV), atau sampel sel untuk mendeteksi kanker lambung, ovarium, atau prostat.
Komposisi materi genetik juga dapat ditentukan dengan DNA flow cytometry. Pasangan basa nukleotida dalam DNA dapat dideteksi dan komposisi totalnya diperkirakan. Sampel kadang-kadang diukur setelah dosis radiasi untuk mengukur efek pada genetika seluler. Kromosom dari berbagai jenis tanaman dan variannya juga dapat dianalisis. Selain menemukan penyakit, sitometri aliran DNA sering digunakan untuk melacak kelompok sel.
Penggunaan sitometri aliran DNA saja untuk membuat prognosis medis terkadang diperdebatkan. Hasil serupa kadang-kadang terlihat pada tumor ganas atau jinak yang diuji. Banyak peneliti laboratorium terus meningkatkan proses di awal abad ke-21, dan menggunakannya untuk mempelajari keadaan DNA dalam kaitannya dengan aktivitas sel.