Цитогенетическое исследование проводится при подозрении на хромосомную болезнь. Этот метод позволяет идентифицировать перестроенную хромосому, установить тип хромосомной перестройки и происхождение перестроенной хромосомы.
Благодаря данному методу накоплены данные о различных перестройках индивидуальных хромосом и их фенотипических эффектах, описаны специфические наборы хромосом. С его помощью удалось выявить микрохромосомные перестройки при моногенных синдромах, например, Корнели де Ланге, Прадера-Вилли и др., а также хромосомные перестройки в раковых клетках. Цитогенетический метод позволяет определить половой хроматин, его концентрацию и наличие дополнительных телец Бара. Присутствие последних свидетельствует о нарушениях в системе половых хромосом и, следовательно, о тяжелых хромосомных патологиях.