传统意义上的亲子鉴定是检验假设父、母、子三人，谓三联鉴定。但在下列情况仅检验父子或母子，即单亲亲子鉴定，谓二联鉴定：⑴在母亲肯定，仅怀疑父亲的亲子鉴定类中，有时男方为了让女方知道他的怀疑，往往带孩子作单亲鉴定；⑵未婚妈妈欲带子女移民或入户；⑶丈夫或妻子婚外情所生子女欲随父或母移民或入户；⑷父、母一方已亡，需确认父子或母子关系。目前，单亲鉴定有增多趋势，约占总亲子鉴定数的20%～30%。
单亲亲子鉴定的原理与双亲均检验的相同，但由于单亲检验时，各遗传标记系统的非父排除率比三联鉴定的低，又如D18S51基因座，在广东汉族群体中，三联非父排除率为0.785，二联非父排除率为0.563。如不违反遗传规律，但亲检验由于缺少母亲一方的遗传信息，计算的父权指数一般也较均检验的低。为了得到明确的结论，故检测项目应比三联鉴定多，才能使CCE大于0.9995，不排除亲子关系时，RCP值大于0.9995。如只检测STR基因座，一般需检测16个以上的基因座。
线粒体DNA因为是在核染色体外，遗传时不经过有丝分裂和减数分裂，通过卵细胞传递，所以母亲与孩子的mtDNA序列是相同的，在母-子单亲亲子鉴定中有较大应用价值。其PI=1/某个mtDNA遗传标记的人群频率。但必须注意，与母亲有血缘关系的个体，无论男女均有相同的mtDNA型，检验结果，当母子之间有不同的mtDNA型时，可作出否定结论；有相同mtDNA型时，不能作肯定结论，尤其是当怀疑姐妹两人或姨甥女之间有一人为生母时，检测mtDNA型不能提供任何信息，应该以常染色体STR为主。
由于父子具有相同的Y染色体遗传标记，所以检测Y-STR基因座鉴定父子血缘关系不需要母亲的任何信息，在父子单亲亲子鉴定中有特殊意义。但Y-STR与mtDNA类似，与父亲有血缘关系的男性个体，均有相同的遗传标记，故在兄弟两人或叔侄之间确定谁是生父时，检验Y-STR无价值。
