Biosfären domineras av mikroorganismer, men majoriteten av mikroberna har inte undersökts vetenskapligt. Olika studier under det senaste decenniet har visat att majoriteten av bakterierna i alla livsmiljöer förblir okulturerbara. Följaktligen har metagenomik, en odlingsoberoende metod, vuxit fram som ett kraftfullt verktyg som ger en bättre förståelse för samhällets struktur och deras fysiologiska betydelse i ekosystemet. Metagenomik är den genomiska analysen av en population av mikroorganismer antingen genom funktionsbaserad identifiering av gensekvenser (funktionell metagenomik) eller sekvensbaserad identifiering av funktioner (sekvensmetagenomik). Till en början gjorde den höga sekvenseringskostnaden det möjligt att utvidga metagenomiken endast till att identifiera nya gener eller vägar med hjälp av funktionell metagenomik. Uppkomsten av ekonomiska plattformar för nästa generations sekvensering har ökat takten i metagenomiska sekvenseringsprojekt och gjort det möjligt att avkoda den genetiska ramen för olika mikrobiom och översvämmat databaser med enorma metagenomiska datamängder. Det blev en utmaning att filtrera bort bruset från dessa enorma datamängder för att avkoda mikrobiomens struktur och förutsäga mikrobiomens funktion i förhållande till det studerade ekosystemet. Följaktligen utvecklades ett antal fristående eller online-analysverktyg för att göra det möjligt för forskarna att hämta viktig biologisk information på kort tid. Detta kapitel fokuserar på metagenomiska ramar, metagenomiska tillämpningar och tillgängliga datatolkningsverktyg för att analysera metagenomiska dataset. Innehållet i detta kapitel kommer att berika den vetenskapliga förståelsen hos unga forskare som planerar att genomföra metagenomikbaserade vetenskapliga upptäckter.