细胞的生长状态要好，其直接影响到细胞内部基因表达调控网络。由于步骤繁多会造成样本丢失，每个样品的细胞数要达到2×10 ⁷个，以得到好的信噪比。然而对于难以大量培养的细胞如干细胞和神经细胞，或者少量的患者组织标本具有局限性。随着技术的发展，O’Neill等创立了载体ChIP（Carrier ChIP），Dahl等创立了Q ²ChIP（Quick and Quantitative ChIP）和micro（u）ChIP，Tao Geng等报道使用Microfluidics ChIP，使用的细胞数可低至50个。

这个过程要在冰上或者4℃进行，以防止染色质被内在核酸酶降解。同样此过程中要加入蛋白酶抑制剂，以保证蛋白质与染色质结合的完整性。

甲醛是一种可逆的交联剂，能够进入细胞，有效地使蛋白质-蛋白质、蛋白质-DNA、蛋白质-RNA交联，形成稳定的生物复合体，防止细胞内组分的重新分布。甲醛的交联反应是完全可逆的，便于在后续步骤中对DNA和蛋白质进行分析。交联所用的甲醛终浓度为1%，交联时间需要预实验来确定，通常为5分钟到1小时。交联时间如果过长，DNA-蛋白质复合体难以用超声波破碎，影响ChIP结果，且实验材料也容易在离心过程中丢失。交联时间过短，则交联不完全，产生假阴性。可以随时加入甘氨酸终止甲醛的交联反应。

甲醛交联后的染色质对限制酶和DNase Ⅰ高度抵抗，通常使用机械剪切力使染色质断裂。由于DNA片段长度影响抗体免疫沉淀效率，因此破碎DNA是ChIP实验成功与否的重要因素。超声波是使用机械力断裂染色质，但容易引起升温或产生泡沫，这会引起蛋白质变性和减少能量传递，进而降低超声功效，影响ChIP的效率。所以在超声波断裂染色质时，要在冰上进行，且要设计时断时续的超声程序，保证低温。另外，超声探头要尽量深入管中，但不接触管底或侧壁，以免产生泡沫。总超声时间也不要太长，过度超声蛋白质易降解，导致染色质片段平均长度过短（小于300碱基对），影响ChIP效率。超声效果也与细胞裂解是否充分、细胞浓度及裂解液成分等因素有关。超声处理后的液体应从混浊状态变为透明状态。断裂后的理想的染色质片段平均长度应该为500～1000碱基对，超声的断裂效率可使用琼脂糖凝胶电泳来鉴定。使用超声破碎染色质片段是随机的，有可能在靶区域的DNA碎片不够小，也有可能交联的DNA与蛋白质掩盖了重要的蛋白抗原表位从而影响免疫沉淀的效率。

除此之外，还可以用酶剪切样本。MNase可以将染色质切成几个到几个核小体，比超声处理的结果更精致和均一，反应的条件也比较温和，对DNA和DNA-蛋白复合物的损伤较小，而且蛋白不易变性。酶消化的时间因细胞类型和实验的不同而不同。在研究与染色质结合紧密的蛋白如组蛋白时，经常采用没经过甲醛固定的N-ChIP的研究方法。在N-ChIP实验中，未经交联的特定蛋白质和DNA的相互作用是短暂的、不稳定的，超声波处理会打断蛋白质和DNA的结合，所以只能选择酶处理染色质的方法。

在染色质的免疫沉淀过程中，目的蛋白的抗体的选择是至关重要的，选择高亲和力、高特异性的抗体是实验成功的关键，抗体的量要进行优化，防止非特异性的结合。不是所有的抗体都能做ChIP实验，只有经过ChIP实验验证后的抗体才能确保实验结果的可靠性。没有商品化的目的蛋白适用于ChIP实验的抗体，只有其他用途的抗体时，可以先做蛋白质免疫沉淀（immunoprecipitation，IP）检测。如果此抗体可以成功地沉淀蛋白，再进行ChIP实验。然而在蛋白质与染色质交联结合时，目标蛋白的抗原表位可能被其他蛋白或核酸结合封闭而不能被抗体识别，这会影响到一部分蛋白质和DNA复合物的免疫沉淀反应，因此，用IP实验方法证明的、能够对目标蛋白进行免疫结合的抗体并不能保证一定能够成功地进行ChIP实验。所以实验者可能要试用不同克隆的抗体或者采用多种不同单克隆抗体的混合物进行免疫沉淀，以得到最优结果。

在做ChIP实验时，设定实验对照是对实验过程和结果的可靠性进行评估的重要手段。在进行免疫沉淀前，需要取一部分（20μl）超声断裂后的染色质做Input对照。Input是断裂后的基因组DNA，作为在PCR阶段不同样本间的DNA定量，与免疫沉淀后的样品DNA一起经过逆转交联，DNA纯化，以及最后的PCR或其他方法检测。Input对照不仅可以验证染色质断裂的效果，还可以根据Input中的靶序列的含量以及染色质沉淀中的靶序列的含量，按照取样比例换算出ChIP的效率，所以Input对照是ChIP实验必不可少的步骤。使用目的蛋白抗体进行免疫沉淀时，阳性抗体和阴性抗体对照是最基本的实验对照。阳性抗体通常选择与已知序列相结合的比较保守的蛋白的抗体，比较常用的如组蛋白抗体。阴性抗体通常选择可以识别非染色质抗原表位的抗体如抗GFP抗体。目的蛋白抗体的结果与阳性抗体和阴性抗体分别对照的结果相比较，才能得出正确结论。另外，免疫沉淀过程中还应设立阴性对照组，即不加入任何抗体，只加入A/G蛋白琼脂糖/鲑鱼精DNA，作为该实验的背景组。此外，在PCR时，因存在目的蛋白抗体与DNA的非特异性结合的可能性，通常还会加入一对阴性引物，即肯定不会与目的蛋白结合的DNA序列，作为该抗体的阴性对照。

免疫沉淀后得到的A/G蛋白琼脂糖/抗体/蛋白/DNA复合物可以通过Western印迹分析目的蛋白，也可以继续纯化DNA进行后续分析。染色质免疫沉淀的DNA分析方法有多种，如果目的蛋白的靶序列是已知的或者怀疑某个序列是目的蛋白的靶序列，可以采用狭缝杂交、Southern杂交和PCR分析；如果目的蛋白的靶序列未知或者高通量的（high-throughput）研究目的蛋白在基因组上的分布情况，找出反式作用因子的结合位点，可以采用ChIP-chip和ChIP-seq技术。值得说明的是，尽管随着测序成本的降低，ChIP-seq逐渐成为研究基因调控和表观遗传机制的常用手段，但像其他技术一样，ChIP-seq也不可避免地存在一些问题，就是除了在染色质免疫沉淀过程中存在的问题，还包括高通量测序过程中存在的问题，如高通量测序误差的存在、测序数据GC含量偏向、测定序列长度有限、测序深度选择的难题等。这些问题随着实验操作的规范和技术的改进将逐步得到解决。