化學標記可以在不改變DNA序列的情況下沉默基因。 DNA甲基化是指在DNA上添加甲基，通常是添加到CpG二核苷酸中的胞嘧啶鹼基上。啟動子區域的高甲基化通常會抑制轉錄。

甲基化模式在發育過程中建立，並可透過甲基轉移酶在細胞分裂過程中維持。環境因素、年齡和疾病狀態都會改變甲基化譜。異常甲基化可透過沉默抑癌基因或活化癌基因而促進癌症的發生。

研究人員利用亞硫酸氫鹽定序和晶片技術繪製甲基化圖譜。在哺乳動物中，甲基化對於X染色體失活和基因組印記至關重要。去甲基化藥物被用於某些癌症療法中，以重新激活沉默的基因。這種標記是可逆的，將環境與長期基因調控連結起來。

• 在DNA上加入甲基
• 通常發生在 CpG 位點
• 通常會抑制基因表達
• 透過細胞分裂遺傳