Среди всех видов тестирования ДНК, используемых в генетической генеалогии, наиболее точную и подробную информацию дает анализ Y-хромосомы. Эта ядерная хромосома (находящаяся в ядре клетки) обладает яркими отличительными особенностями от других ядерных хромосом. Она имеется только у мужчин, всегда передаётся напрямую от отца сыну и не участвует в рекомбинации с другими ядерными хромосомами, т. е. переходит из поколения в поколение в неизменном виде, за исключением постоянного накопления мутаций. Таким образом Y-хромосома представляет собой исключительно информативный инструмент для изучения наследования по прямой мужской линии.
Анализ Y-хромосомы показал, что все живущие на планете мужчины являются прямыми потомками одного мужчины (которого условно называют «Y-хромосомным Адамом»), жившим сотни тысяч лет назад, предположительно на территории Восточной Африки. Со временем его потомки расселились по всему земному шару, сформировав отдельные ветви, называемые гаплогруппами. Из поколения в поколение в каждой ветви накапливались свои мутации, позволяющие чётко отличить одну гаплогруппу от другой.
На сегодня известно 20 основных Y-гаплогрупп, которые для удобства обозначаются латинскими буквами от A до T. На картинке ниже показаны миграционные маршруты наших предков на основе исследования Y-гаплогрупп, с указанием примерного времени возникнования каждой гаплогруппы (тысяч лет).

Эти 20 гаплогрупп в свою очередь разветвляются на более мелкие ветви – субклады. Принципиальной разницы между гаплогруппами и субкладами нет. И те и другие обозначают ветви на историческом древе Y-хромосомы, просто более высокого или более низкого порядка.
Каждая ветвь (гаплогруппа, субклада) определяется какой-либо мутацией, имеющей собственное уникальное название, состоящее из букв и цифр. Например, гаплогруппа R делится на гаплогруппы (субклады) R1 и R2, определяемые мутациями M173 и M479, соответственно. По другому названия этих гаплогрупп обозначаются как R-M173 и R-M479. В свою очередь гаплогруппы R1 и R2 включают множество нижележащих субклад.
По мере открытия новых мутаций дерево ветвится и количество субклад растёт. Время от времени происходят изменения и в классификации гаплогрупп.
Как это работает в практической генеалогии?
Вот пример исследования Y-хромосомы Кольчугиных из с. Терновка Пензенской области.