Biosfæren er domineret af mikroorganismer, men størstedelen af mikroberne er ikke blevet videnskabeligt undersøgt. Forskellige undersøgelser i det seneste årti har vist, at størstedelen af bakterierne i ethvert levested fortsat ikke kan dyrkes. Derfor har metagenomik, en kulturuafhængig metode, udviklet sig som et effektivt værktøj, der giver en bedre forståelse af samfundets struktur og deres fysiologiske betydning i økosystemet. Metagenomik er den genomiske analyse af en population af mikroorganismer enten ved hjælp af funktionsbaseret identifikation af gensekvenser (funktionel metagenomik) eller sekvensbaseret identifikation af funktioner (sekvensmetagenomik). I første omgang var det på grund af de høje sekventeringsomkostninger kun muligt at udvide metagenomikken til at omfatte identifikation af nye gener eller veje ved hjælp af funktionel metagenomisk metode. Fremkomsten af økonomiske næste generations sekventeringsplatforme har fremskyndet tempoet i metagenomiske sekventeringsprojekter og gjort det muligt at afkode den genetiske ramme for de forskellige mikrobiomer og oversvømmet databaserne med enorme metagenomiske datasæt. Det er blevet en udfordring at filtrere støj fra disse enorme datasæt for at afkode mikrobiomstrukturen og forudsige mikrobiomets funktion i forhold til det undersøgte økosystem. Derfor blev der udviklet en række selvstændige eller online softwareanalyserørledninger for at give forskerne mulighed for at hente vigtige biologiske oplysninger på kort tid. Det nuværende kapitel fokuserer på metagenomiske rammer, metagenomiske applikationer og tilgængelige datatolkningsværktøjer til analyse af metagenomiske datasæt. Indholdet af dette kapitel vil berige den videnskabelige forståelse hos unge forskere, der planlægger at udføre metagenomisk baserede videnskabelige opdagelser.