高通量测序 (NGS) 技术在医学领域应用广泛，比如基因组学研究、转录组学研究、表观遗传学研究等，可用于研究遗传性疾病、复杂性疾病、肿瘤、药物研发等，为后续疾病的预防、诊断、治疗提供强有力的支持。
NGS 技术在动植物基础研究中的应用广泛，它能够加速基因组测序和组装，揭示物种的遗传多样性和进化历程。进行全基因组关联分析 (GWAS)，识别影响重要农业性状的基因位点、研究表观遗传修饰探索基因表达调控机制、以及进行转录组分析等，了解不同发育阶段或环境条件下基因表达的变化。此外，NGS 技术还用于微生物组研究，分析动植物体内共生微生物群落的结构和功能，为动植物育种、疾病抗性和生态适应性研究提供重要信息，推动精准农业和生态保护的发展。
NGS技术可用于微生物分类与鉴定，微生物基因组学研究，包括但不限于基因组结构分析、进化关系研究、毒力因子和抗生素抗性基因的发现等，微生物群落结构与功能研究，可以全面解析微生物群落的物种组成、基因功能和代谢网络等，微生物功能基因研究，微生物与环境相互作用研究，揭示微生物群落对环境污染物的响应机制等。
NGS 技术在药物研发研究中扮演着关键角色，它通过精准识别疾病相关的遗传变异和生物标志物，为药物靶点的发现和验证提供科学依据；在药物基因组学研究中，揭示个体对药物反应的差异性，促进个性化医疗和精准用药。同时，NGS 技术在药物作用机制研究中，通过转录组和蛋白质组数据分析，探索药物对生物体的影响，加速药物效果和安全性评估。此外，NGS 还用于监测药物在临床试验中的基因组学变化，为药物研发提供实时反馈，从而提高药物研发的成功率和效率。
NGS 技术在空间转录组研究中具有创新性应用，它结合空间信息和转录组数据，能够在细胞或组织的原位水平上解析基因表达模式，揭示不同细胞类型和微环境中的基因活性差异。空间转录组有助于理解复杂组织结构中的细胞异质性，探究细胞如何在其微环境中相互作用和通讯，以及这些相互作用如何影响组织功能和疾病发展。空间转录组学的应用推动了神经科学、肿瘤学、发育生物学等领域的研究，为深入理解疾病机制、发现新的生物标志物和治疗靶点提供了强有力的工具。
