Microsatellite được phát hiện và mô tả lần đầu ở người (Litt và Luty, 1989; Weber và May, 1989). Những phát hiện tương tự nhanh chóng được tìm thấy ở các loài động vật có vú như: chuột (Love và ctv.,1990), heo (Johansson và ctv., 1992) và gia súc (Kemp và ctv., 1993). Việc ứng dụng microsatellite trong nghiên cứu di truyền ở cây trồng mới được thực hiện trong khoảng thời gian gần đây nhưng kết quả ứng dụng rất thành công do mức độ đa hình phát hiện bởi microsatellite cao hơn bất kỳ marker phân tử nào khác (Saghai Maroof và ctv.,1994; Powell và ctv., 1996). Do đó, microsatellite là một công cụ rất đắc lực trong nghiên cứu đa dạng di truyền của cây trồng ( Yang và ctv., 1994; Xiao và ctv., 1996). Những cây trồng được nghiên cứu dựa trên microsatellite gần đây nhất bao gồm: gạo (Wu và Tanksley,1993), lúa mì (Saghai Maroof và ctv.,1994), lúa mạch (Roder và ctv.,1995), thông (Karhu và ctv., 2000) và cacao (Juan Carlos Motamayor và ctv., 2002).
Người ta nghiên cứu được rằng tần số xuất hiện của những vùng microsatellite ở thực vật thấp hơn động vật từ 5 đến 10 lần (Lagercrantz và ctv., 1993; Powell và ctv., 1996). Mặc dù tần số microsatellite trên DNA tế bào thực vật thấp hơn động vật (Wang và ctv., 1994) nhưng các trình tự microsatellite có trong DNA lục lạp là nguồn marker rất hữu ích trong nghiên cứu tính đa hình, được áp dụng để phân loại 13 dòng Glycine (Powell và ctv., 1995). Những marker microsatellite trong lục lạp được đánh giá là công cụ đắc lực trong nghiên cứu sự phát sinh giống, loài và phân loại theo nguồn gốc địa lý (Doyle và ctv., 1998). Microsatellite cũng được phát hiện trong DNA của ti thể và đã được áp dụng nghiên cứu chuyển đổi giữa 15 loài (Soranzo và ctv., 1999).
Nhờ những tính chất của một marker, microsatellite được áp dụng trong nhiều lĩnh vực như: lập bản đồ gen, nghiên cứu những gen liên quan đến bệnh di truyền, giám định pháp y, phân tích để tìm ra bố mẹ, xác định phả hệ, xác định cấu trúc quần thể, đặc biệt là áp dụng trong việc xác định cấu trúc và liên kết giữa các cá thể, cấu trúc quần thể của các loài có nguy cơ bị thu hẹp hoặc phát triển, xác định mức độ đồng huyết của quần thể, xác định các vị trí liên quan đến tính trạng số lượng (QTL)…Các thông tin về microsatellite đa al của một locus cũng như trên nhiều locus có thể được phân tích bằng các phương pháp thống kê để đưa ra nhiều thông tin bổ ích về cấu trúc quần thể, phả hệ, các gen liên quan đến năng suất và chất lượng sản phẩm, gen chống bệnh,v.v.
Người ta đã phát triển và sử dụng phương pháp xác định microsatellite trong việc đánh giá mức độ cận huyết của các cá thể và các quần thể, đồng thời áp dụng trong việc nghiên cứu cấu trúc quần thể. Trước tiên là việc đánh giá giá trị trung bình dị hợp tử cho mỗi cá thể thông qua dữ liệu microsatellite. Tiếp theo là việc xác định các kiểu đột biến của microsatellite. Nghiên cứu quá trình đột biến của microsatellite nhiều tác giả đã đưa ra phương pháp xác định mức độ thân cận của các quần thể. Khoảng cách về chiều dài của các al microsatellite chứa thông tin về khoảng cách di truyền giữa các quần thể, phản ánh thời gian từ khi 2 quần thể tách nhau ra. Những tính toán về khoảng cách di truyền giữa các quần thể có thể giúp chúng ta tính tương quan về thời gian kể từ khi 2 quần thể còn tồn tại là một. Khi 2 quần thể tách biệt nhau về mặt di truyền, 2 quá trình đột biến và phân ly dẫn đến tần số các al khác nhau rõ rệt.