差異分離法是有機取法的改編版， 可分離上皮細胞和精子細胞。 差異分離法最早見於1985年， 現在FBI實驗室和其他一些法醫實驗室中廣泛用於分離性犯罪案件檢材的男性和女性成分。 這種方法將男性成分與受害者DNA分型分離， 從而更易解釋許多強姦案件中犯罪者的DNA結果。
差異分離法的過程包括在樣本中首先加入SDS/蛋白酶K混合物， 孵育破壞女性上皮細胞。 隨後用SDS/蛋白酶K/二硫蘇糖醇（DTT）混合物裂解精子細胞核。 DTT可以破壞組成精子核膜蛋白的二硫健。 差異分離法的原理是沒有DTT時精子細胞核不能被消化。
差異分離法在多數性犯罪案件中可以成功分離女性和男性成分。 但是， 一些性犯罪案件的犯罪者由於做過輸卵管結紮術而沒有精子。 精子匱乏的精液， 也是沒有或極少精子， 就不能用差異分離法將其同女性成分分離。 在這種情況下， 用Y染色體特異性遺傳標記可在女性DNA過多時推斷男性DNA。 性犯罪案件樣本的男性和女性成分分離的失敗則會導致犯罪者和受害人的混合DNA分型。
男女混合樣本一般是提供混合精斑和可疑男性樣本及可疑女性的樣本。 做混合精斑中男性的DNA資訊與可疑男性的DNA資訊的親子鑒定， 以及混合斑中女性的DNA資訊與可疑女性的DNA資訊的親子鑒定。