法醫DNA實驗室系統主要包括DNA提取系統、PCR擴增系統和螢光DNA篩分和檢測系統三個組成部分。
DNA提取系統是法醫DNA實驗室系統解決方案的首個環節，該系統要實現生物樣本中基因組DNA的提取、純化和富集，所提取的DNA的質和量將直接決定最終檢驗的成敗。PCR擴增系統在整個DNA實驗室系統中起著承上啟下的作用，連接著兩個子系統。即要對提取系統所獲取的基因組進行特異性體外擴增（在短時間內獲得數十億拷貝數的靶DNA），從而達到遺傳分析儀的檢測限，實現PCR產物的篩分的螢光檢測並獲得最終的DNA分型。螢光DNA篩分和檢測系統是DNA實驗室系統解決方案的最終環節，上述DNA提取和擴增系統所獲得的產物，最終都需要通過該系統獲得最終的檢驗結果並實現輸出。三個子系統相輔相成、缺一不可，在整個檢驗過程環環相扣。根據《公安機關DNA實驗室等級評定辦法（試行）》的要求，DNA實驗室實行等級化管理，從高到低分為一級、二級、三級，其中三級DNA實驗室為最基本的DNA實驗室。基本的實驗室布局需具備受理區、準備區、DNA提取區、擴增區、檢測區、DNA資料庫工作區、試劑配製區、物證和樣本保管區、辦公區。
三級DNA實驗室除滿足上述各區域外，還要求使用面積不小於130平方米，各區域的間隔、功能、裝修、潔淨度和必要的附屬設施符合行業技術標準要求。整個實驗室布局合理，檢驗鑑定流程單向流動。
實驗室按功能要求應具有防火、防震、防腐、防潮、防靜電、恆溫和排水等設施。三級DNA實驗室可以在各縣級公安機關廣泛推廣，這主要是因為，在我國具有DNA實驗室的公安機關主要集中在各省區地級市，通常情況下，各縣級公安機關需要將現場採集的DNA物證送至其所屬的地級市公安機關DNA實驗室進行物證檢驗。然而，近年來由於DNA檢驗技術在公安機關偵查破案中發揮的重要作用，與DNA相關物證的採集量逐年增大，這無疑加大了地級公安機關DNA檢驗人員的工作量，導致檢驗人員長期超負荷工作，造成大量案件積壓，辦案效率低下。針對上述情況，縣級公安機關有必要建立DNA實驗室，能夠檢測嫌疑人樣本等高質量檢材，這將在很大程度上減少上級公安機關的勞動強度，提高攻克疑難檢接擴增系統和DNA檢驗系統相結合的方式。由於檢材量大，在PCR直擴系統中，需包含擴增試劑分配設備、打孔設備、掃碼設備、PCR擴增設備、擴增試劑，而DNA檢驗多採用16通道或24通道的遺傳分析儀。
二級DNA實驗室除滿足三級DNA實驗室的要求外，實驗室使用面積需不小於300平方米，其中實驗室用房面積不小於200平方米。實驗室的現場生物性檢材的DNA檢驗與人員樣本DNA檢驗分區域設置。另外，實驗室需具備門禁系統和獨立排風設施。二級DNA實驗室要承擔轄區內DNA資料庫大批量人員樣本的DNA檢驗能力，具備區域性較大案（事）件、自然災害、事故等未知名屍體身份識別的DNA檢驗能力，需要具備特殊生物檢材（如骨骼、牙齒、指甲、接觸性檢測、痕量生物檢材）的DNA檢驗能力，並且DNA檢驗能力在本省份處於先進行列。
一級DNA實驗室除滿足二級DNA實驗室要求外，實驗室面積需不小於800平方米，其中實驗用房面積不少於600平方米。需具有特殊生物檢材、常規生物檢材、人員生物樣本分別進行DNA檢驗和DNA資料庫管理應用專門區域。實驗室各功能區布局合理，有效進行物理隔離，配備有恆溫恆溼、空氣淨化、負壓區間、生物安全等設施。有現場勘查裝備室、更衣室、多媒體室和資料室。一級DNA實驗室除了滿足常規生物檢材檢測、資料庫建設和疑難檢材的檢測，還要有DNA檢驗新技術新方法的研究成果，因此一級DNA實驗室除了具備常規的DNA提取、擴增和檢測的儀器設備外，還要有適應科研工作需要的DNA檢驗自動化工作站等。