La técnica de Multicolor-FISH (M-FISH) utiliza sondas complejas de DNA generadas por PCR y marcadas con fluorescencia (“sondas painting”). Estas sondas tienen alta afinidad por los cromosomas completos y son las más adecuadas para diagnósticar desbalances en cromosomas en metafase, especialmente en rearreglos cromosómicos complejos, incluyendo rearreglos intercromosómicos (inversiones) y mapeos de puntos de ruptura observados en muchos tipos de tumores.

Este tipo de sondas están diseñadas para diferenciar cada uno de los cromosomas individualmente, o detectar simultáneamente los 46 cromosomas humanos completos. La capacidad de detectar inversiones, deleciones, amplificaciones o translocaciones tiene un límite de resolución de 2-3Mb.