El genoma humano es principalmente no codificante, es decir, compuesto por secuencias de ADN que no codifican proteínas, tiene alrededor de 180,000 exones que son los que codifican a proteínas, estos constituyen aproximadamente el 1-2% del genoma humano, el cual contiene un poco menos de 20.000 genes (PMID: 36994150); se estima que las regiones codificantes del genoma (exón) pueden albergar aprox. el 80% de las mutaciones identificables en el ADN. La especie humana posee 22 cromosomas y un par de cromosomas sexuales (X,Y), el más grande es el X y el más pequeño es el Y. Los cromosomas 17, 19 y 22 son los que poseen una mayor densidad de genes, y los de menor son el X, 4, 18, 13 y el Y. En cuanto a la estructura de los pares de bases el porcentaje de guanina y citosina es de 41% en promedio, pero varía en distintas regiones, el más alto registrado es de 49% y el más bajo de 36%. Regiones ricas en guanina y citosina tienden a ser las de mayor densidad génica, en cambio las ricas en adenina y timina poseen pocos genes. El paradigma inicial de que el ADN no codificante no era revelante ha sido revaluado, hoy se conocen su importancia como elemento clave para la expresión génica y diferenciación celular, y su asociación con enfermedades raras (PMID: 35177347, 36344659, 34521224). 

En la actualidad existen alrededor de 7000 enfermedades raras con causas genéticas, lo que representa casi el 80% de todos los casos (PMID:34521224).  No obstante, la heterogeneidad clínica, fenómeno por el cual se presentan diferentes manifestaciones para una determinada enfermedad y la heterogeneidad genética, por la que mutaciones en diferentes genes son responsables de la misma enfermedad, dificultan la utilización de pruebas clínicas rutinarias para su diagnóstico.
En el caso de los recién nacidos, las limitaciones son mayores puesto que, aunque la mayoría de las enfermedades monogénicas mencionadas comienzan a manifestarse durante los primeros 28 días de vida, algunos de los síntomas pueden pasar desapercibidos, o en aquellos casos con síntomas severos, éstos no ser suficientes para determinar las causas genéticas.
En este contexto, la secuenciación del genoma completo se convierte en una poderosa herramienta de diagnóstico, debido a su capacidad para identificar mutaciones patogénicas a través del análisis detallado del genoma del paciente, o de la comparación de su genoma con el de sus padres, ya que identifica casi todos los cambios en el ADN de un paciente, al analizar tanto las regiones codificantes y como las no codificantes, proporcionando información detallada de miles de genes involucrados en el crecimiento y desarrollo, y en todas las regiones «silenciosas» del genoma simultáneamente. Evalúa un conjunto de datos más completo para la detección de mutaciones humanas conocidas en exones, intrones y en regiones reguladoras, detecta translocaciones, variantes de la región reguladora e inserciones y deleciones, incluyendo su posición en el genoma para ayudar a interpretar sus efectos descendentes en las regiones de codificación

El uso de la secuenciación completa del genoma como prueba diagnóstica tiene como objetivo resolver el creciente número de enfermedades raras no diagnosticadas, está indicado en enfermedades con síntomas graves con un fenotipo poco claro o atípico, en pacientes con sospecha de trastornos monogénicos después de que se hayan agotado la consideración de genes candidatos conocidos o la secuenciación exomica no haya arrojado un diagnóstico.