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细胞凋亡中, 染色体DNA双链断裂或单链断裂而产生大量的粘性3'-OH末端，可在脱氧核糖核苷酸末端转移酶(TdT)的作用下，将脱氧尿苷三磷酸核苷酸(dUTP)和荧光素形成的衍生物标记到DNA的3'-末端，从而可进行凋亡细胞的检测，称为TUNEL法。由于正常的或正在增殖的细胞几乎没有DNA的断裂，因而没有3'-OH形成，很少能够被染色。由此，TUNEL是检测DNA片段化(细胞凋亡)的最常用方法。
实验步骤
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脱蜡及固定
用二甲苯浸洗5min×2次；用梯度乙醇(100%×5min、100%×3min、95%×3min、85%×3min、70%×3min、50%×3min)；PBS洗5min；
浸入4%多聚甲醛15min；PBS 5min×2次；用每片100μL 20μg/mL Proteinase K处理组织15(10~30)min RT；PBS洗5min；浸入4%多聚甲醛5min；PBS 5min×2次；加100μL平衡液，湿盒平衡10(5~10)min；
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TUNEL染液处理
制备TUNEL反应混合液：处理组用1μL rTdT+1μL 生物素标记的dUTP+98μL平衡液混匀；而阴性对照组不加rTdT，改为三蒸水；阳性对照组先加入100μL DNase 1缓冲液孵育5min，甩掉液体后再加100μL DNase 1(10 U/mL)酶切10min，用去离子水冲洗4次，PBS浸洗5min，后面步骤从第10步开始；
加100μL TUNEL反应混合液于标本上，加盖玻片或封口膜在暗湿盒中反应37℃×1h；浸入2×SSC 15min；PBS 5min×3次；
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酶标显色
浸入0.3%H2O2 15min；PBS 5min×3次；加100μL streptavidin标记HRP(按1:500 PBS稀释)30min；PBS 5min×3次；加100μL DAB混合液(50μL DAB + 50μL DAB底物缓冲液 + 50μL H2O2 20X+ 950μL 三蒸水) 10min左右，镜下出现浅棕色背景时；用去离子水冲洗几次；
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封片及观察
用苏木素复染，3s左右后立即用自来水冲洗。梯度酒精脱水(50、70、85、95、100、100%各1min)、二甲苯透明1min×2次、中性树胶封片；
加一滴PBS或甘油在视野下，用光学显微镜观察凋亡细胞(共计200~500个细胞)并拍照。可结合凋亡细胞形态特征来综合判断(未染色细胞变小，胞膜完整但出现发泡现象，晚期出现凋亡小体，贴壁细胞出现邹缩、变圆、脱落；而染色细胞呈现染色质浓缩、边缘化，核膜裂解，染色质分割成块状/凋亡小体)。