X-STR为性连锁遗传，以单倍提形式传给子代。一次，X-STR有其应用方面的特点，尤其是单亲父女关系的亲权亲子鉴定。父子亲权关系可以通过父系遗传的Y-STR基因座分析直接确定父权关系，母系或母女关系亲子鉴定可以通过母系遗传的线粒体DNA序列分析确定亲权关系。对于父女关系的单亲，既不能应用父系遗传的Y染色体基因座，也不能应用母系遗传给其女儿。如果女儿的X-STR基因座的等位基因与被假定的父亲不同，可以直接排除其父女关系，如果相同，则不能排除其父女关系，父权指数算法要比常染色体基因座简单些，但排除率也低很多。三联体或母子或母女关系鉴定，可参照常染色体基因座，但要注意每个X-STR基因座不是独立的，表现为连锁关系，以单倍型频率计算为宜。
另一个应用时个体识别。除具有与常染色体STR功能外，对于男性除精液（斑）外的体液（斑痕）或组织样品，单一男性样品DNA只有一个X染色体DNA，X-STR基因座只有一个等位基因。如果出现二个或二个以上等位基因则表明被检验样品混有其他个体DNA，为混合样品。即使是同胞个体间DNA混合样品，也有可能被检出。
