宏基因组学(Metagenomics)，又称元基因组学，以特定生境中的整个微生物群落作为研究对象，采用新一代高通量测序技术，获得环境微生物基因信息总和，研究环境微生物的群落结构、物种分类、系统进化、基因功能及代谢网络等。宏基因组测序摆脱了传统研究中微生物分离培养的技术限制，直接提取环境样本DNA进行测序，具有通量高、速度快、信息全等特点，在鉴定低丰度的微生物群落，挖掘更多基因资源方面具有很大优势，基于测序技术和生物信息学的快速发展，宏基因组技术优势在微生物研究领域中意发明显，应用范围恵发广泛。
适用范围
1. 环境领域：雾霾处理、污水治理、石油降解、酸性矿水处理及海洋环境等；
2. 生物能源：特殊功能的菌株、基因挖掘、工程菌的开发；
3. 医学领域：代谢病、肿瘤癌症等；
4. 农业领域：根际微生物与植物互作、农业耕作/施肥处理与土壤微生物群落等；
5. 畜牧领域：肠道、瘤胃（如产甲烷菌类群）与动物健康/营养消化研究等；
6. 特殊极端环境：极端环境条件下的微生物类群研究。