Genomik, genomların bilimidir: bir organizmanın tüm genetik materyalinin incelenmesidir. İnsanlarda, genom, çekirdekte 23 çift kromozomun yanı sıra mitokondriyal DNA'da taşınan bilgilerden oluşur. Genomikte hem kodlanan hem de kodlanmayan DNA sıralanır ve analiz edilir. Genomik, tüm canlıların, evrimlerinin ve çeşitliliklerinin daha iyi anlaşılmasını sağlar. Sayısız kullanımı vardır: örneğin, filogenetik ağaçlar inşa etmek, mahsullerin verimliliğini ve sürdürülebilirliğini artırmak, cezai soruşturmalara yardımcı olmak, hastalıklarla ilişkili genleri tanımlamak veya kanser hastaları için en uygun tedaviyi hedeflemek.

Son 30 yılda, özellikle uluslararası insan genomu projesi çabası sayesinde DNA dizilemesinde önemli teknolojik gelişmeler gerçekleşti. Şu anda, insan genomunun 20 katı olan 60 milyar DNA tabanını sıralamak için bir teknoloji var. Bu bilgi ve büyük veri bolluğu ile, bilgisayar bilimcileri ve biyoinformatikçiler, DNA dizileme çıktılarını toplamak, depolamak ve analiz etmek için biyologlarla el ele çalışırken, verilere güvenli bir şekilde erişilmesini sağlar.

Genomiklerin başarısı, biyolojik sistemleri bütünüyle araştırmak için diğer büyük ölçekli yöntemlerin yolunu açmıştır. Genomik çalışmalar artık her seviyedeki canlı kümeler hakkında veri toplamak için diğer genomik çalışmalar ile tamamlanabilir: türler, popülasyonlar, bireyler, hücreler, proteinler, RNA, DNA. Transkriptomik, genlerin genel ekspresyonunun farklı deneysel veya patolojik koşullar altında nasıl değiştiğinin incelenmesidir. Proteomik, bir organizmayı veya sistemi oluşturan tüm proteinlerin incelenmesidir. Metabolomik, belirli bir biyolojik sistemde bulunan tüm metabolitlerin (şeker, yağlar, diğer moleküller) ve bunların etkileşimlerinin incelenmesidir. Genomik ve biyoinformatiğin beraber kullanımı komleks yaşam formlarının daha iyi anlaşılmasına ve bu yolla kişiselleştirilmiş ilaçların üretilmesine olanak sağlamaktadır.