核酸染料的原理主要基於它們與核酸分子的相互作用，這些相互作用包括電荷作用、氫鍵作用和疏水作用。核酸染料通常是芳香環化合物，含有能夠吸收紫外光或藍光的苯環或吡啶環，這些環結構能發出螢光。當核酸染料與核酸結合時，它們的螢光性質會發生變化，這種變化被用來定量或定性核酸。
具體的核酸染料包括：
溴化乙錠 (EB)：這是一種套用較早的核酸染料，與DNA的結合沒有鹼基序列特異性。EB在紫外照射下與DNA結合後會發出明亮的橙紅色螢光，使DNA條帶在凝膠中易於檢測。
SYBR系核酸染料：如SYBR Green I和SYBR Green II，這些染料特異性結合於雙鏈DNA的小溝區域。SYBR Green I在游離狀態下發出微弱的螢光，但與雙鏈DNA結合後螢光大大增強，使其成為PCR體系中雙鏈DNA檢測的有效工具。
其他類型：包括嵌入式染料和溝槽結合模式作用的染料，它們通過不同的機制與核酸結合，提供不同的檢測方法和套用。
核酸染料的套用領域廣泛，包括DNA或RNA的電泳、預製或電泳後的染色、瓊脂糖、聚丙烯醯胺凝膠電泳等。這些染料的發展和套用極大地促進了分子生物學和生物醫學研究的發展。