差异分离法是有机取法的改编版，可分离上皮细胞和精子细胞。差异分离法最早见于1985年，现在FBI实验室和其他一些法医实验室中广泛用于分离性犯罪案件检材的男性和女性成分。这种方法将男性成分与受害者DNA分型分离，从而更易解释许多强奸案件中犯罪者的DNA结果。
差异分离法的过程包括在样本中首先加入SDS/蛋白酶K混合物，孵育破坏女性上皮细胞。随后用SDS/蛋白酶K/二硫苏糖醇（DTT）混合物裂解精子细胞核。DTT可以破坏组成精子核膜蛋白的二硫健。差异分离法的原理是没有DTT时精子细胞核不能被消化。稍早的常规有机法和差异分离法最主要的区别是最初的孵育只有SDS/蛋白酶K，而没有DTT。
差异分离法在多数性犯罪案件中可以成功分离女性和男性成分。但是，一些性犯罪案件的犯罪者由于做过输卵管结扎术而没有精子。精子匮乏的精液，也是没有或极少精子，就不能用差异分离法将其同女性成分分离。在这种情况下，用Y染色体特异性遗传标记可在女性DNA过多时推断男性DNA。性犯罪案件样本的男性和女性成分分离的失败则会导致犯罪者和受害人的混合DNA分型。
男女混合样本一般是提供混合精斑和可疑男性样本及可疑女性的样本。做混合精斑中男性的DNA信息与可疑男性的DNA信息的亲子鉴定，以及混合斑中女性的DNA信息与可疑女性的DNA信息的亲子鉴定。
