Durante o estudo de microrganismos presentes em diferentes ambientes, como o solo, o intestino humano e os oceanos, os cientistas podem utilizar abordagens distintas de análise do material genético. Em alguns casos, o DNA é obtido a partir de um único organismo cultivado em laboratório; em outros, o DNA é extraído diretamente de uma amostra ambiental, contendo material genético de muitos organismos diferentes, inclusive daqueles que não podem ser cultivados.
A principal diferença entre a genômica tradicional e a metagenômica está no fato de que a metagenômica:
