השלב הראשון מתחיל בסריקה ויזואלית של חלל הפה. רופא שיניים פורנזי בוחן את הלסת העליונה והתחתונה, את מיקום השיניים, את מספרן, את צורתן ואת מצב הסגר. לכל שן יש מספר קבוע במערכת הבינלאומית, והמבנה הכולל של הלסת, כולל רווחים, עקמומיות, שברים ישנים, טיפולי שורש, כתרים וסתימות, יוצר למעשה חתימה ביולוגית אישית. גם בהיעדר רקמות רכות, השיניים שורדות היטב חום, לחות ופגיעות קשות, ולכן הן משמשות כלי מרכזי בזיהוי.
בשלב הבא מבוצעת השוואה לנתונים קיימים. במקרים רבים, בעיקר כאשר מדובר באזרחים ישראלים, חיילים או אסירים לשעבר, קיימים רישומים דנטליים קודמים, צילומי רנטגן, תיקי טיפולים או חוות דעת אורתודונטיות. הנתונים הללו מצויים בידי קופות חולים, צה"ל, שב"ס או גופים רפואיים אחרים, ומועברים במהירות לגורמי הזיהוי. ההתאמה נעשית על פי מאפיינים ייחודיים, ולא רק על פי מספר השיניים, אלא גם על פי זוויות, גבהים, רווחים בין שיניים ושחזורים קודמים.
השלב הבא מתבצע במעבדה. הגופה או חלקים ממנה מועברים להמשך בדיקות, לרוב במעבדות הזיהוי של משטרת ישראל או במכון הלאומי לרפואה משפטית, המכון לרפואה משפטית אבו כביר. שם נאספות דגימות ביולוגיות, כמו רקמות, שיניים או עצמות, לצורך בדיקות DNA. בדיקות אלו נועדו לאשש באופן חד משמעי את הזיהוי שבוצע בשטח.
בדיקות ה DNA מבוססות על הפקת החומר התורשתי מהתאים והשוואתו לפרופילים גנטיים קיימים או לדגימות מקרובי משפחה מדרגה ראשונה. תהליך זה מתבצע באמצעות טכנולוגיות PCR, המאפשרות לשכפל מקטעי DNA גם כאשר הכמות המקורית זעירה. במקרים שבהם הדגימות פגועות, ניתן להיעזר גם ב DNA מיטוכונדריאלי, העובר דרך האם ונשמר טוב יותר בתנאים קשים.
חשוב להדגיש שהזיהוי הדנטלי לא עומד לבדו. הוא חלק משרשרת מקצועית הכוללת פתולוגים, אנתרופולוגים משפטיים, מומחי DNA ורופאים פורנזיים. יתרונו הגדול הוא המהירות. בעוד שבדיקות מעבדה עשויות להימשך שעות ולעתים יותר, זיהוי שיניים מאפשר קבלת תמונה ברורה כבר בזירה, גם כאשר הזמן קריטי והמצב הביטחוני מורכב.