In situ hybridizace (ISH) je typ hybridizace, který používá značenou komplementární DNA nebo RNA vlákno (tj. sondu) k lokalizaci specifické DNA nebo RNA sekvence v části nebo úseku tkáně (in situ), nebo, pokud je tkáň dostatečně malá (např. rostlinná semena, embrya rodu Drosophila), v celé tkáni (celá hora ISH). To je odlišné od imunohistochemie, která lokalizuje bílkoviny v tkáňových řezech. DNA ISH může být použita k určení struktury chromozomů. Fluorescenční DNA ISH (FISH) může být například použita v lékařské diagnostice k posouzení chromozomální integrity. RNA ISH (hybridizační histochemie) se používá k měření a lokalizaci mRNA a dalších transkriptů v tkáňových řezech nebo celých horách.
Pro hybridizační histochemii se vzorkové buňky a tkáně obvykle ošetřují tak, aby se cílové transkripty fixovaly na místě a aby se zvýšil přístup sondy. Jak je uvedeno výše, sonda je buď označená komplementární DNA, nebo, nyní nejčastěji, komplementární RNA (riboprobe). Sonda se hybridizuje na cílovou sekvenci při zvýšené teplotě a pak je přebytečná sonda odplavena (po předchozí hydrolýze pomocí RNase v případě nehybridizované, přebytečné RNA sondy). Pak je sonda, která byla označena buď radioizotopy, fluorescencí nebo antigenem značenými bázemi, lokalizována a kvantifikována v tkáni buď pomocí autoradiografie, fluorescenční mikroskopie nebo imunohistochemie. ISH může také použít dvě nebo více sond, označených radioaktivitou nebo jinými neradioaktivními štítky, aby současně detekovala dva nebo více transkriptů.