DNA-sekvensointi on teknologia, joka mahdollistaa elävän olennon geneettisen tiedon tuntemisen ja purkamisen. Toisin sanoen genomin sekvensointi tarkoittaa kyseisen genomin 'lukemista', joka sisältää sen kehitykselle ja toiminnalle välttämätöntä tietoa, ikään kuin kyseessä olisi geneettinen ohjekirja.
Sekvensoinnin merkittävin yksityiskohta on se, että se selvittää organismin genomin nukleotidien tarkan järjestyksen. Koko genomi käy läpi saman prosessin, jolloin yksilön kaikki geenit analysoidaan kokonaisuudessaan. Tällä tavoin se eroaa muista menetelmistä, jotka työskentelevät vain osalla yksilön DNA:sta, mikä puolestaan säästää kustannuksia ja aikaa.
Siksi sekvensointia ei pidä sekoittaa muihin prosesseihin, kuten genotyypitykseen.