從芬蘭多塞特母羊乳腺中取出乳腺細胞，放入低濃度營養培養基中，細胞逐漸停止分裂，稱為供體細胞。給蘇格蘭黑臉母羊註射促性腺激素，誘導其排卵，取出未受精的卵細胞，立即去核，留下壹個無籽卵細胞，稱為受體細胞；使用電脈沖的方法，供體細胞和受體細胞融合，最終形成融合細胞。因為電脈沖也能產生壹系列類似於自然受精過程的反應，融合細胞也能像受精卵壹樣分裂分化，從而形成胚胎細胞。將胚胎細胞移植到另壹只蘇格蘭黑臉母羊的子宮中，胚胎細胞進壹步分化發育，最終形成了壹只小綿羊。出生的多莉羊與多塞特母羊的外貌完全壹樣。
從理論上講，多莉繼承了提供體細胞的芬蘭多塞特母羊的遺傳特征。那是壹只白臉羊，不是黑臉羊。分子生物學的測定也表明，它與提供細胞核的羊具有完全相同的遺傳物質(完全，完全相同的細胞核遺傳物質)。細胞質的線粒體中也有極少量的遺傳物質，遺傳自提供卵母細胞的受體。他們就像相隔6年的雙胞胎。