Beim Einsatz von ortspezifischen Nukleasen zur Erzeugung eines Bruches in der DNA wird das schneidende Enzym über einen Proteinteil, der an eine spezifische DNA-Sequenz bindet, an den Zielort dirigiert (zutreffend für Mega-, Zinkfinger- und TALE-Nukleasen). Alternativ zu der Protein vermittelten Bindung bewirkt im Fall von CRISPR/Cas9 eine kurze RNA-Sequenz (die sogenannte single guide RNA) diese spezifische Bindung an den Zielort. Nach der Einführung des DNA-Bruches wird dieser über zelleigene Reparaturwege repariert. Dies kann zum einen die nicht homologe Endverknüpfung sein (NHEJ), dieser Weg führt oftmals zu Fehlern und somit zu Veränderungen im Genom. Die Mutation, die entsteht ist ungezielt, wird eine bestimmte Veränderung beabsichtigt, dann ist es notwendig die gewünschte Mutation durch die Zugabe einer DNA-Reparatur-Matrize zu steuern. Zum anderen kann die homologe Rekombination erfolgen, hierfür werden zusätzlich DNA-Sequenzen benötigt, die identisch zu der Sequenz im Bruchbereich sind. Dieser Reparaturweg ist in der Regel fehlerfrei und kann für die gezielte Insertion von zusätzlichen DNA-Sequenzen genutzt werden. Die Präzision des „Genome Editing“ entsteht also durch die sehr spezifische Bindung an eine vorher ausgewählte Sequenz im Genom. Fast ausschließlich an dem ausgewählten Ort kommt es zu der beschriebenen Induktion von Veränderungen, Nebeneffekte treten je nach Auswahl der Erkennungssequenz selten bis gar nicht auf.