在分子生物學(xué)和遺傳學(xué)領(lǐng)域，基因組是指生物體所有遺傳物質(zhì)的總和。這些遺傳物質(zhì)包括DNA或RNA（病毒RNA）。基因組包括編碼DNA和非編碼DNA、線粒體DNA和葉綠體DNA。研究基因組的科學(xué)稱為基因組學(xué)。

基因組指自主復(fù)制的單所有多的位所應(yīng)有的一套基因，因而有“質(zhì)粒基因組”和“病毒基因組”的名稱，這和“質(zhì)粒和病毒的不可染色體”一詞相同。基因組中不同區(qū)域具有不同的功能，有些是屬于編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因、有些屬于參與結(jié)構(gòu)基因的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及其蛋白質(zhì)表達(dá)調(diào)控的調(diào)節(jié)基因，有些功能目前還尚不清楚。

基因組大小是一個拷貝的單倍體基因組中DNA堿基對的總數(shù)。基因組大小與原核生物和低等真核生物的形態(tài)復(fù)雜性呈正相關(guān)。然而，在軟體動物和上述所有其它高等真核生物之后，這種相關(guān)性已不再存在，主要是因為重復(fù)DNA的緣故。