Nitơ là một nguyên tử chính trong DNA. 14N là đồng vị phổ biến nhất của nitơ trong tự nhiên, nhưng DNA chứa đồng vị nặng hơn (nhưng không phóng xạ) 15N cũng có thể hoạt động.

Vi khuẩn E. coli được nuôi cấy cho phát triển đến một số thế hệ trong môi trường chứa NH4Cl với 15N. DNA sau đó được chiết tách từ các tế bào và cho lọc ly tâm cùng với muối CsCl để tạo gradien mật độ, DNA tách phân tầng ở điểm mà tỷ trọng của nó bằng với của dung dịch muối. DNA của tế bào nuôi trong môi trường chứa 15N có tỷ trọng cao hơn của tế bào nuôi trong môi trường tự nhiên chứa 14N. Sau đó, các tế bào E. coli chỉ có 15N trong DNA của chúng được chuyển sang sống ở môi trường chỉ có 14N và đợi chúng phân bào; quá trình E. coli phân bào được giám sát bằng cách đếm số lượng tế bào dưới kính hiển vi và bởi sàng tập đoàn.[6]

DNA được chiết tách đều đặn bằng máy siêu ly tâm và cho thấy sự khác biệt giữa DNA thuần 14N và DNA thuần 15N ở tỷ trọng phân tầng trong ống nghiệm. Sau một lần sao chép, dung dịch chứa DNA có mức tỷ trọng trung gian. Nếu giả thiết bảo toàn là đúng thì kết quả lượng DNA với tỷ trọng cao và thấp hơn sẽ bằng nhau (và không xuất hiện DNA ở mức tỷ trọng trung gian), do vậy kết quả quan sát ở lần sao chép đầu tiên đã loại trừ giả thiết bảo toàn. Tuy vậy, kết quả này vẫn phù hợp với giả thiết bán bảo toàn và sao chép phân tán. Sao chép bán bảo toàn cho kết quả sợi xoắn kép DNA chứa một sợi đơn DNA thuần 15N, và sợi DNA đơn còn lại chứa thuần 14N, trong khi quá trình sao chép phân tán sẽ cho sợi xoắn kép DNA mới tổng hợp mà ở mỗi sợi đơn sẽ chứa hỗn hợp cả 15N và 14N, mà có thể quan sát thấy DNA có tỷ trọng trung gian.[6]

Các tác giả tiếp tục theo dõi tế bào thực hiện sao chép ở những lần tiếp theo. DNA ở tế bào sau hai lần sao chép được quan sát thấy đã chứa hoàn toàn lượng DNA bằng nhau ở hai mức tỷ trọng khác nhau, một mức tương ứng cho tỷ trọng trung gian của DNA của tế bào sống trong môi trường 14N, mức kia tương ứng cho DNA của tế bào sống trong môi trường không có 14N. Kết quả này trái ngược với giả thiết phân tán, mà dự đoán sẽ chỉ quan sát thấy có một mức tỷ trọng, thấp hơn mức tỷ trọng trung gian của các tế bào sao chép ở thế hệ thứ nhất, nhưng vẫn cao hơn tỷ trọng cho tế bào sống chỉ trong môi trường 14N, như DNA thuần 15N ban đầu sẽ phân bố đều đặn trong các sợi DNA ở thế hệ cháu chắt. Kết quả này khớp với dự đoán của giả thiết sao chép bán bảo toàn.[6]