1. 第一代DNA测序技术
1977年，Sanger等提出了经典的双脱氧核苷酸末端终止测序法。此后，在Sanger法的基础上，20世纪80年代中期出现了以荧光标记代替放射性同位素标记、以荧光信号接收器和计算机信号分析系统代替放射性自显影的自动测序仪。另外，90年代中期出现的毛细管电泳技术使得测序的通量大为提高。
传统的第一代测序技术具有高准确性和简单、快捷等优点，但由于测序通量低，仅适用于小样本遗传疾病基因的鉴定，难以完成没有明确候选基因或候选基因数量较多的大样本病例筛查。
2. 第二代DNA测序技术
进入21世纪后，第二代测序技术诞生。主要是将片段化的基因组DNA两侧连上接头，随后用不同的方法产生几百万个空间固定的PCR克隆阵列。然后进行引物杂交和酶延伸反应。经过计算机分析获得完整的DNA序列信息。
与第一代技术相比，第二代测序技术不仅保持了高准确度，而且大大降低了测序成本并极大地提高了测序速度。第二代测序技术最显著的特征是高通量，一次能对几十万到几百万条DNA分子进行序列测序，使得对一个物种的转录组测序或基因组深度测序变得方便易行。
3. 第三代DNA测序技术
第三代测序技术的显著特征是长读长，在保持高准确度的同时可明显将测序读长再提高10-50倍。第三代测序技术解决了第二代测序技术在测序文库制备时所必需的PCR放大过程，一定程度上消除了PCR所引入的系统误差，同时也减少了整体实验运行时间。
4. 第四代DNA测序技术
第四代DNA测序技术同样属于单分子测序，但其利用纳米孔芯片检测单分子测序信号的技术原理不再依赖高速摄像机或者高分辨率的CCD相机，最大程度上降低了检测设备的成本。大多数纳米孔测序技术的基本原理是当DNA分子从一个孔洞经过时检测到被影响的电流或光信号。由于与第三代测序技术相比具有质的飞跃，通常称之为第四代测序技术。
