Test materstva je založený na analýze ľudského genetického materiálu, kyseliny deoxyribonukleovej (DNA). DNA je lineárna molekula, v ktorej vyšetrujeme úseky, nazývané systémy alebo markery typu STR. Tie majú u rôznych jedincov rozličnú dĺžku. Dĺžka úseku sa označuje ako alela a vyjadruje sa číslom (napr. 5, 8, 23 a pod.). Každý jedinec má dve alely daného systému, pričom dieťa vždy zdedí jednu z nich od matky a druhú od otca. V každom systéme teda dieťa musí mať jednu alelu rovnakú, ako jeho biologická matka. Pri tomto teste vyšetrujeme 16 markerov typu STR, plus jeden ďalší úsek, ktorým sa určí pohlavie vzorky.
Materstvo označenej ženy je vylúčené (v danom systéme) vtedy, ak označená žena nemá ani jednu z dvojice alel, ktoré má v danom systéme testované dieťa. Vzhľadom na zriedkavú možnosť náhodnej dedičnej zmeny DNA – mutácie, sa materstvo pokladá za spoľahlivo vylúčené, až keď ho vylučujú najmenej dva STR systémy. Ak materstvo nie je takto vylúčené, vypočíta sa (zo známych údajov o početnosti jednotlivých alel v populácii) hodnota indexu materstva a pravdepodobnosť materstva. Pri dostatočnom počte vyšetrených STR systémov, hraničí pravdepodobnosť materstva s istotou – najmenej 99,99 % (“materstvo prakticky dokázané”). Rovnaký princíp sa uplatňuje pri DNA teste otcovstva.
