Das Metagenom stellt die Gesamtheit der genomischen Information der Mikroorgansimen eines Lebensraums zum Zeitpunkt der Untersuchung dar. Metagenomische Methoden ermöglichen die Identifizierung von Mikroorganismen, auch wenn sie nicht kultivierbar sind.
Das Forschungsgebiet nennt man Metagenomik (Metagenomforschung). Die Wissenschaftler analysieren das Mikrobiom, d.h. die Gesamtheit aller Mikroorganismen eines Lebensraums. Gleichzeitig können durch umfassende Sequenzierungen des Mikrobioms auch neue Gene z.B. für technische Anwendungen identifiziert werden.