基因功能研究的方法可以大致分為以下幾類：
生物信息學分析。包括基因的時空表達譜分析（如mRNA和蛋白質水平的表達譜分析）、基因功能預測（基於生物信息學和結構學的方法）。
實驗學鑑定和驗證。常用的技術包括基因敲除和敲入、人工染色體的轉導、反義技術、基因誘捕和微陣列分析。
分子生物學方法。例如RNA干擾（RNAi）、基因過表達、基因表達譜分析、轉錄組學和蛋白質組學研究，以及基因晶片的套用。
體內外分子相互作用研究。涉及分析蛋白質和DNA、RNA之間的相互作用。
信號轉導途徑研究。通過研究細胞內信號轉導途徑來了解基因在細胞生理學和病理學中的功能。
突變體分析。研究自然或人工誘發的基因突變體，了解突變對基因表達和生物學功能的影響。
特定技術。如基因打靶（包括基因敲除和基因敲入）、反義mRNA技術、LASSO回歸篩選、CytoHubba外掛程式分析等。
植物基因功能的特殊方法。如病毒誘導的基因沉默（VIGS）技術，適用於無轉化體系的植物。
這些方法單獨或組合使用，相輔相成，共同促進了基因功能研究的深入發展。