ハーシーとチェイスが考案した実験系の最大の美しさは、元素の構成比に着目した精密なマーキング戦略と、極めて泥臭く独創的な分離手法にあります。
彼らは物質固有の構成元素の違いを利用しました。DNAにはリン（P）が豊富に含まれますが、硫黄（S）は一切含まれません。反対に、タンパク質にはメチオニンやシステインといったアミノ酸に硫黄（S）が含まれる一方、骨格にリンは含まれません。この決定的な違いを突くため、2種類の放射性同位体が投入されました。
- 硫黄の放射性同位体（35S）：半減期約87.4日。タンパク質外殻のみを特異的に標識。
- リンの放射性同位体（32P）：半減期約14.3日。内部のDNAのみを特異的に標識。
実験の具体的な手順は、大きく4つのステップに分かれます。
ステップ1：同位体によるファージの標識
それぞれ35Sを含む培地、32Pを含む培地で大腸菌を育て、そこにT2ファージを感染させることで、「殻が光る（標識された）ファージ」と「中身のDNAが光るファージ」を別個に調製しました。
ステップ2：大腸菌への感染
標識されたファージを、それぞれ通常の大腸菌へと感染させます。ファージは大腸菌の表面に取り付き、遺伝物質を注入し始めます。
ステップ3：家庭用ミキサー（ブレンダー）による物理的剪断
感染が成立した直後、混合液を家庭用ブレンダー（ワーリング・ブレンダー）に投入し、高速回転で激しく攪拌しました。この強い水流の摩擦力によって、大腸菌の外側に張り付いたままの「ファージの抜け殻」を力づくで振り落としたのです。
ステップ4：遠心分離による分離と放射能測定
攪拌した液体を遠心分離機にかけます。相対的に質量が重い「大腸菌」は試験管の底に集まって沈殿物（ペレット）を形成し、はるかに軽くて小さい「ファージの外殻」は液体部分である上澄み液（上清）にとどまります。
放射線測定器（ガイガー＝ミュラー計数管）で測定した結果、驚くべきコントラストが浮き彫りになりました。35S（タンパク質）は上澄み液から約80%が検出され、沈殿した菌体内にはほとんど移行していませんでした。対照的に、32P（DNA）は沈殿物（大腸菌）側から大半が検出され、さらに大腸菌を破裂させて生じた子孫ファージの中にも32Pが受け継がれていたのです。この測定データにより、遺伝子の本体がDNAであるという揺るぎない確証がもたらされました。
