研究基因功能的方法多種多樣，主要包括：
生物信息學分析。通過生物信息學工具預測基因的功能，這包括基於序列相似性和已知基因功能的資料庫搜尋。
基因表達譜分析。這包括在mRNA和蛋白質水平上分析基因的時空表達，例如，通過DNA晶片技術可以同時監測大量基因的表達水平。
基因功能預測。利用生物信息學和結構學方法對基因功能進行預測。
實驗學鑑定和驗證。這包括基因敲除和敲入技術、人工染色體的轉導、反義技術、基因誘捕技術和微陣列分析。例如，基因打靶技術通過同源重組改變靶序列，用於研究基因結構和功能。
亞細胞定位和時空表達譜分析。確定基因在特定細胞和發育階段的表達情況。
轉錄水平調控研究。通過技術如genome walking PCR和ChIP尋找轉錄調控蛋白。
細胞生化水平的功能研究。例如通過酵母雙雜交、GST pulldown、co-IP等技術研究蛋白相互作用。
功能獲得和功能喪失分析。在細胞和個體水平進行超表達和敲除(或敲低)，通過表型分析來研究基因功能。
這些方法通常結合使用，以全面理解基因在生物體中的功能和作用。