2005年，Tettelin等人提出了微生物泛基因组概念（pan-genome，pan源自希腊语‘παν’，全部的意思），泛基因组即某一物种全部基因的总称，包括核心基因组（core genome），在所有菌株中都存在的基因；以及非必须基因组(dispensable genome)， 在部分菌株中存在的基因。在实际研究中，有时候，泛基因组也可以分成核心基因组（在所有菌株中都存在的基因）、非必须基因组（在2个以及2个以上的菌株中存在的基因），以及菌株特有基因（strains-specific gene，仅在某一个菌株中存在的基因）。
根据物种的泛基因组大小与菌株数目的关系，将物种的泛基因组分为开放型泛基因组（open）和闭合型泛基因组（close）。开放型的泛基因组是指，随着测序的基因组数目的增加，物种的泛基因组大小也不断增加。闭合性的泛基因组是指，随着测序的基因组数目增加，物种的泛基因组大小增加到一定的程度后收敛于某一值。
