I biologi molecolari hanno spesso la necessità di confrontare due biosequenze per vedere se esiste qualche tipo di similarità tra le due. Questa ricerca ha lo scopo di estendere le conoscenze note per una biosequenza ad altre. È infatti comunemente accettato che le caratteristiche, sia funzionali che strutturali, possano essere estese da una sequenza in cui tali conoscenze siano note, a sequenze simili di cui non vi siano le medesime conoscenze sperimentali. Mentre per le caratteristiche strutturali, vi è una conferma a questo modo di procedere, nel caso della funzione, esistono delle eccezioni. Nonostante ciò, l'analisi della similarità, ha sempre una grande rilevanza, ed è comunque il primo passo necessario che viene sempre effettuato quando si hanno da analizzare sequenze nuove (o incognite).
Generalmente l'approccio utilizzato è quello di allineare le due sequenze in modo da mettere in evidenza le parti che assomigliano tra loro. Per esempio un ipotetico allineamento tra due sequenze proteiche potrebbe essere
Un allineamento tra due sequenze viene quindi rappresentato come l'appaiamento dei simboli di una sequenza con quelli dell'altra, oppure con il simbolo -, che rappresenta il gap.
In generale, quindi il problema può essere sintetizzato come: date le 2 sequenze S e T di caratteri, si cerca la massima sovrapposizione tra i caratteri di S e quelli di T.