L’Array-CGH viene prevalentemente utilizzata per la diagnosi di fenotipi complessi associati a ritardo mentale di grado variabile. 

Questo tecnica anche trova impiego anche come tecnica di routine nella diagnosi prenatale, ed è particolarmente indicata per pazienti con feto i cui segni ecografici sono riconducibili ad una patologia cromosomica, il cui cariotipo è però risultato normale. In questi casi, l’array-CGH  rappresenta una procedura ideale di approfondimento diagnostico di secondo livello, eseguita per integrare l’analisi citogenetica prenatale, al fine di definire più accuratamente eventuali anomalie cromosomiche precedentemente identificate o per rivelare microriarrangiamenti non evidenziabili con l'indagine del cariotipo fetale. L'integrazione dell'analisi citogenetica convenzionale con l'array-CGH incrementa notevolmente le possibilità di determinare le cause della patologia riscontrata nel feto ed eventualmente permette di definire più accuratamente il rischio di ricorrenza.

Le principali indicazioni per l’impiego dell’array-CGH quale tecnica di approfondimento diagnostico in diagnosi prenatale sono le seguenti:

• Difetti dello sviluppo fetale evidenziati tramite ecografia;
• Anomalie cromosomiche (riarrangiamenti sbilanciati, riarrangiamenti apparentemente bilanciati de novo e cromosomi marcatori) individuate attraverso l’analisi citogenetica prenatale; 
• Aborti spontanei e terapeutici.

L’array specificatamente utilizzato in diagnosi prenatale è costituito da cloni che coprono le regioni critiche interessate da microdelezioni associate a un gran numero di sindromi che non possono essere diagnosticate con un cariotipo tradizionale, come la Sindrome di DiGeorge (VCFS), la Sindrome di Williams, la Sindrome di Praeder-Willi/Angelman. Oltre ai cloni per sindromi da microdelezione, nel chip sono compresi anche cloni per le regioni subtelomeriche.

Particolare importanza riveste questa applicazione pre-natale nell’esame del liquido amniotico o dei villi coriali in quanto con una sola determinazione è possibile rilevare circa 100 patologie non diagnosticabili diversamente, che provocano ritardo mentale e patologie correlate nel bambino.

I limiti di tale tecnica in ambito prenatale sono rappresentati dall’impossibilità di identificare riarrangiamenti cromosomici bilanciati e mosaicismi con una linea cellulare scarsamente rappresentata (inferiore al 10%). 

E’ importante sottolineare la necessità che questa tecnica sia utilizzata da laboratori dotati di provata competenza di genetica molecolare, nonché di esperienza nella interpretazione dei risultati prodotti dalla array-CGH.

La identificazione di uno sbilanciamento genomico richiede la conferma attraverso altre tecniche quali la ibridazione in situ o la PCR quantitativa e la estensione delle indagini ai genitori.