Para entender mejor qué papel juegan los microbios en nuestro cuerpo es necesario poder estudiarlos, cosa que no es nada fácil. Aunque los microbios se pueden ver en el microscopio, no podemos obtener mucha información a través de su observación. Los microbios son morfológicamente mucho menos variados que los organismos multicelulares como animales y plantas. Por tanto, con una observación microscópica de un microbio no podemos determinar de qué especie se trata, y aún menos cuáles pueden ser sus actividades metabólicas. Una alternativa a la observación es aislar algunas células microbianas de nuestro cuerpo y cultivarlas en el laboratorio, donde las podemos estudiar mediante experimentos que nos puedan informar de qué especie podría tratarse e incluso tener información sobre un gran número de actividades metabólicas.

Este procedimiento requiere tiempo, y tiene el gran problema de que muchos de los microbios de nuestro cuerpo no los podemos hacer crecer en el laboratorio. Se estima, por ejemplo, que un 50% de los microbios de la boca no son cultivables. En el intestino esta fracción es mucho más grande. Aunque pudiéramos hacer crecer todos los tipos de microbios, la aplicación de esta técnica para estudiar el microbioma de una persona con los miles de especies diferentes que pueden contener, nos llevaría años de investigación y nos costaría mucho dinero. Aún así nos faltaría información clave para entender el microbioma, como por ejemplo cuál es la abundancia de cada una de las especies y cómo varía ésta con el tiempo. Por todo esto el microbioma se ha mantenido como un gran desconocido durante todo este tiempo.

Hemos sido capaces de adentrarnos en este minúsculo mundo desde hace tan solo unos años gracias a las técnicas de la secuenciación masiva, que permiten descifrar la secuencia de muestras de ADN de bajo coste y gran rapidez .

Combinando estas técnicas con el aislamiento de material genético obtenido de muestras de diferentes partes del cuerpo y su comparación con bases de datos de secuencias conocidas, se ha conseguido cartografiar la composición del microbioma y cómo puede variar de persona en persona, o incluso según el contexto en el que se encuentre ésta, o según sus hábitos.