Do klonowania stosuje się zwykle: geny otrzymane z fragmentów DNA wyciętych za pomocą enzymów restrykcyjnych; geny zsyntetyzowane na matrycach mRNA, które poprzez odwrotną transkrypcję przepisywane są na komplementarną sekwencję cDNA. Następnie RNA trawi się rybonukleazą H, a do pojedynczej nici DNA dosyntetyzowuje się drugą przy udziale polimerazy DNA I. Tak pozyskany DNA można łączyć z wektorem; geny otrzymane w wyniku syntezy chemicznej. Dotyczy to stosunkowo niewielkich białek, o krótkich genach, które syntetyzuje się na podstawie składu aminokwasowego, wprowadzając do mieszaniny reakcyjnej nukleotydy w ściśle określonej kolejności.

Rys historyczny Techniki rekombinowania i klonowania DNA zostały opracowane w latach 70. XX w., umożliwiając rozwój inżynierii genetycznej. Rozwój umożliwiło odkrycie przez Hamiltona Smitha i współpracowników, że endonukleazy restrykcyjne mogą przecinać DNA w miejscu o specyficznej sekwencji. We wczesnych latach 70. erę technologii rekombinowanego DNA zapoczątkowali Herbert Boyer, Stanley Cohen i Paul Berg. Pierwszą rekombinowaną cząsteczkę DNA uzyskano na Uniwersytecie Standforda w 1972, stosując enzymy restrykcyjne jako „nożyczki” i ligazę DNA jako „klej”.