复杂生物系统由多种类型的细胞组成，单细胞的协同作用共同决定了生物系统的生物学功能。传统方法虽然提供了大量的基因组或转录组数据，但却无法揭示造成这种复杂性的细胞异质性。单细胞测序是基于高通量测序（NGS）方法，可检测单细胞基因组、单细胞转录组、单细胞表观基因组及单细胞蛋白组，提供细胞间差异的高分辨率视图，从分子水平揭示细胞奥秘。
单细胞测序技术能够探索复杂组织中单个细胞的不同生物学特性，帮助我们认识细胞与细胞之间的差异。这些检测方法有助于研究细胞谱系、细胞功能、细胞分化、细胞增殖和细胞应答，提升我们对复杂生物系统的理解，包括肿瘤、中枢神经系统（CNS）、免疫系统和生殖发育等。