Em biologia, o genoma de um organismo é toda a informação hereditária do organismo que está codificada no seu ADN (ou, em alguns vírus, no ARN). Isto inclui tanto os genes como as sequências não-codificadoras (conhecidas como ADN-lixo, ou junk DNA). O termo foi criado, em 1920, por Hans Winkler, professor de Botânica na Universidade de Hamburgo, entretanto não é mais usado porque sabe-se que estas sequências não codificadoras são muito importantes para a regulação gênica, dentre outras funções.

Mais precisamente, o genoma de um organismo é uma sequência de ADN completa de um conjunto de cromossomas; por exemplo, um dos dois conjuntos que um indivíduo diplóide contém em cada uma das suas células somáticas. Quando se diz que o genoma de uma espécie que se reproduz sexualmente foi "sequenciado", normalmente está a referir-se à determinação das sequências de um conjunto de autossomas e de um de cada tipo de cromossoma sexual, que determinam o sexo. Mesmo em espécies cujos indivíduos são todos do mesmo sexo, o que é descrito como "uma sequência genómica" pode ser um composto de cromossomos de vários indivíduos.

Em português corrente, a expressão constituição genética pode ser usada para designar o genoma de um dado indivíduo ou organismo. Ao estudo das propriedades globais dos genomas de organismos relacionados chama-se geralmente genómica, termo que distingue essa disciplina da genética, que em geral se preocupa com o estudo das propriedades de genes únicos ou de grupos de genes.