Mikrobų genomas yra visa tam tikro mikrobo genetinio kodo seka. Mikrobų genomo dydis gali labai skirtis; galutinis organizmo dydis nebūtinai turi įtakos jo genetinio kodo dydžiui. Mikrobai gyvuoja labai ilgą laiką, todėl daugelis jų turi labai didelius ir sudėtingus genomus, kuriuose yra daug įdomios istorinės ir genetinės informacijos.
Mikrobai, taip pat žinomi kaip mikroorganizmai, yra gyvi organizmai, kurie yra tokie maži, kad juos galima pamatyti tik naudojant mikroskopiją. Kai kurie mikrobų pavyzdžiai yra žalieji dumbliai, bakterijos, protistai, archėjos, planktonas ir kai kurie grybai. Šie organizmai labai įvairaus sudėtingumo – nuo labai paprastų gyvų organizmų iki kitų, kurie yra daug sudėtingesni. Mikrobų galima rasti visur ir jie atlieka daug svarbių biologinių funkcijų, pradedant organinių medžiagų skaidymu ir baigiant ligų sukėlėjų pernešimu.
Genomas yra visas bet kurio organizmo genetinės medžiagos rinkinys. Mikrobų genomo atveju jis susideda iš visiškai suskirstytos genetinės informacijos iš mikrobo. Visiškai nustatę mikrobų genomo seką, mokslininkai gali sužinoti daugiau apie mikrobą ir jo veiklą. Pavyzdžiui, jie gali atsekti organizmo evoliucijos istoriją ir pamatyti, kur jis ir kiti skyrėsi nuo bendro protėvio. Taip pat mokslininkai gali pradėti daugiau sužinoti apie specifines kai kurių DNR sekų funkcijas, išsiaiškinę, kurios genomo dalys ką veikia.
Su bakterijomis mikrobų genomo sekos nustatymą apsunkina tai, kad daugelis bakterijų turi plazmides. Plazmidė yra DNR segmentas, kuris nėra chromosomoje. Ši ekstrachromosominė DNR gali būti keičiama tarp bakterijų ir kartais gali būti integruota į mikrobų genomą, atsižvelgiant į tai, kuris organizmas yra susijęs ir su kokiu aplinkos poveikiu jis susiduria. Bakterijų genomo analizė gali apimti atskirą analizę plazmidėms nustatyti.
Daugybė laboratorijų visame pasaulyje atlieka mikrobų genomų tyrimus. Keletas vyriausybių parengė genų sekos nustatymo projektus, skirtus gilinti žinias apie mikrobų genomus, iš dalies siekdamos plėtoti mikroorganizmų naudojimą moksliniais tikslais. Pavyzdžiui, kai kurių bakterijų sekos nustatymas atskleidė, kad jos gali būti naudingos valant aplinką, o supratus, kaip veikia plazmidės, buvo naudojamos genetiškai modifikuotos plazmidės, kurios gali būti naudojamos genetinei medžiagai įterpti į kitus organizmus.