De biosfeer wordt gedomineerd door micro-organismen, maar toch is de meerderheid van de microben niet wetenschappelijk onderzocht. Verschillende studies in het afgelopen decennium hebben aangetoond dat de meerderheid van de bacteriën in om het even welke habitat niet cultiveerbaar blijft. Daarom is metagenomics, een kweekonafhankelijke methode, naar voren gekomen als een krachtig instrument, dat een beter inzicht geeft in de structuur van de gemeenschap en hun fysiologisch belang in het ecosysteem. Metagenomics is de genomische analyse van een populatie micro-organismen, hetzij door functiegebaseerde gensequentie-identificatie (functionele metagenomics) of sequentiegebaseerde functie-identificatie (sequentiemetagenomics). Aanvankelijk kon door de hoge kosten van sequentiebepaling met metagenomics alleen worden uitgebreid tot de identificatie van nieuwe genen of paden met behulp van functionele metagenomics. De opkomst van economische next-generation sequencing platforms heeft het tempo van de metagenomische sequencing projecten versneld en de decodering van het genetisch kader van de verschillende microbiomen mogelijk gemaakt en de databanken overspoeld met enorme metagenomische datasets. Het werd een uitdaging om ruis uit deze enorme datasets te filteren om microbioom structuur te decoderen en de werking van het microbioom te voorspellen in de wedstrijd met het bestudeerde ecosysteem. Dienovereenkomstig werden een aantal standalone of online software analyse pijplijnen ontwikkeld om de onderzoekers in staat te stellen significante biologische informatie te halen in een beperkte tijdspanne. Het huidige hoofdstuk is gericht op het metagenomische raamwerk, metagenomische toepassingen, en beschikbare data-interpretatie tools om metagenomische datasets te analyseren. De inhoud van dit hoofdstuk zal het wetenschappelijk begrip verrijken van jonge onderzoekers die van plan zijn om metagenomics gebaseerde wetenschappelijke ontdekkingen uit te voeren.