总体基因体学，是一门直接取得环境中所有遗传物质的研究。研究领域广泛，也可称为环境基因体学、生态基因体学或群落基因体学。在早期研究微生物基因体必须将环境基因DNA或RNA转殖进入大肠桿菌体内，利用复制选殖方式，分析在自然环境中复制选殖特定基因(通常为16S rRNA)的多样性。但是，这样的工作表明，绝大多数的微生物生物多样性已被基于复制选殖的方法所遗漏。最近的研究使用“霰弹枪”或PCR定向测序来获得来自所有样本社区所有成员的所有基因的大部分无偏差的样本基因。由于其能够揭示以前隐藏的微生物多样性，总体基因体学提