細胞發生凋亡時, 會激活一些DNA內切酶，這些內切酶會切斷核小體間的基因組DNA，產生180 bp-200 bp的 DNA 片段，表現為瓊脂糖凝膠電泳中呈現的特異的梯狀Ladder圖譜。基因組DNA雙鏈或單鏈斷裂時會出現產生大量的粘性3'-OH末端，可在脫氧核糖核苷酸末端轉移酶（TdT）的催化作用下，與Biotin-dUTP結合，從而通過光學顯微鏡直接進行凋亡細胞的檢測，這類方法稱為脫氧核糖核苷酸末端轉移酶介導的缺口末端標記法（Terminal -deoxynucleotidyl transferase mediated nick end labeling, TUNEL）。由于正常的或正在增殖的細胞幾乎沒有DNA的斷裂，因而沒有3'-OH形成，很少能夠被染色。Tunel法可以對完整的單個凋亡細胞核或凋亡小體進行原位染色，能準確地反應細胞凋亡典型的生物化學和形態特征，可檢測出極少量的凋亡細胞，因而在細胞凋亡的研究中廣泛采用。本試劑盒應用范圍廣，可用于檢測冷凍或石蠟切片中的細胞凋亡情況，也可檢測培養的貼壁細胞或懸浮細胞的凋亡情況。可選擇性的檢測凋亡細胞，而非壞死細胞或因輻照和藥物治療而造成的 DNA 鏈斷裂的細胞。
