علم الجينوم هو أحد فروع علم الوراثة المتعلق بدراسة كامل المادة الوراثية داخل مختلف الكائنات الحية.


يتضمن المجال جهوداً مكثفة لتحديد تسلسل الحمض النووي بشكل كامل ورسم الخرائط الدقيقة للجينوم. كما يشتمل هذا التخصص على دراسة عدد من الظواهر التي تحدث داخل الجينوم مثل الهجين heterosis، القشوة epistasis وpleiotropy وغيرها من التفاعلات بين المواضع المختلفة والآليلات داخل الجينوم. وفي المقابل، عندما يتم دراسة عدد محدود من الجينات (وليس كل الجينات) يطلق عليها الأحياء الجزيئية molecular biology أو علم الوراثة الجزيئي genetics، وهو موضوع عادة ما ينتشر في البحوث الطبية البيولوجية.


لا يندرج إجراء البحوث على جين واحد (أو عدد محدود من الجينات) ضمن تعريف علم الجينوم ما لم يكن الهدف من هذا البحث دراسة تأثير الجين على كامل الشبكات داخل الجينوم بأكمله. الجينوم هو مجموع الجينات كائن الفرد بأكلمها. وبالتالي، فعلم الجينوم هو دراسة الجينات في الخلية أو النسيج على مستوى الحمض النووي DNA.