宏基因组学（Metagenomics），又被称为微生物环境基因组学、元基因组学。其研究不要求对每种微生物进行分离、纯化和培养，而是以特定生物环境中总的微生物群落作为研究对象，提取全部DNA 对其进行高通量测序、序列组装和基因注释，获得环境微生物基因信息的总和。以此可以分析微生物群体基因组成多样性与丰度、微生物的群落结构、物种分类、进化关系、微生物与宿主间的互作关系，和发掘新的或具备特定功能的基因等。宏基因组测序与传统的研究方法相比，具有实验周期短、通量高、速度快、信息全等优势，极大地扩展了微生物学的研究范围。