L’analisi di linkage parte dal presupposto che i marcatori (sequenze di DNA che si presentano in maniera polimorfica, cioè distinguibile tra individui diversi) vicini tra loro su di uno stesso cromosoma non segregano in maniera indipendente durante la meiosi ma tendono a essere ereditati insieme dalla progenie, in conseguenza della ridotta possibilità di cross-over (ricombinazione). Immaginiamo di avere un gene di malattia, di cui conosciamo l’esistenza ma non la sua esatta localizzazione nel genoma; se questo fosse vicino a un marcatore (di cui conosciamo la posizione su un particolare cromosoma), allora le due sequenze tenderebbero a segregare insieme in una particolare famiglia (tutti i soggetti affetti dalla malattia presentano nel DNA quello specifico marcatore). Mediante questa analisi di linkage risulta perciò possible assegnare il gene malattia ignoto a uno specifico cromosoma, in virtù della sua co-segregazione con un altro locus (marcatore) sullo stesso cromosoma e seguire la sua trasmissione alle varie generazioni di una particolare famiglia.
La stima della forza di associazione tra gene, malattia e marcatore è valutata da un calcolo probabilistico chiamato LOD SCORE. Il limite principale degli studi di linkage è rappresentato dal fatto che hanno uno scarso potere di risoluzione (indicano una regione contenente potenziali geni di suscettibilità ma non consentono di localizzare tali geni).