Le microbiome désigne l'ensemble complet des micro-organismes (le microbiote), de leurs gènes et de leur microenvironnement (habitat) dans une zone spécifique.

Le microbiome intestinal demeure le microbiome le plus étudié, mais l'exploration d'autres microbiomes (par exemple, celui de la peau, des voies respiratoires, des voies urinaires, des voies génitales) est en pleine expansion.

Bien que la composante bactérienne du microbiome dépasse de loin celle des autres micro-organismes présents et demeure l'axe de recherche le plus important en matière de microbiome, l'étude des autres composantes du microbiome, à savoir les virus, les protozoaires, les champignons et les archées (organismes semblables à des bactéries, mais distincts des bactéries) suscite un intérêt croissant.