Нормальная микрофлора (нормофлора, микробиота) человека имеет чрезвычайно важное общебиологическое значение. Сформировано представление, согласно которому кишечный микробиоценоз представляет собой высокоорганизованную систему, реагирующую качественными и количественными сдвигами на динамическое состояние организма человека в различных условиях жизнедеятельности, здоровья и болезни. Примечательно, что приоритет в формировании классических представлений о роли микробиоценозов, характере взаимоотношений между ними и макроорганизмом принадлежит отечественным исследователям (Мечников И. И., 1908; Уголев А. М., 1972, 1985).

Общее число микроорганизмов, населяющих различные отделы человеческого организма, более чем на порядок превышает численность его собственных клеток и составляет около 10¹⁴–10¹⁵. Наибольшее количество микроорганизмов приходится на желудочно–кишечный тракт (ЖКТ), включая ротоглотку – 75–78%, остальные заселяют мочеполовые пути (до 2–3% у мужчин и до 9–12% у женщин) и кожные покровы.

Количество микроорганизмов, обнаруживаемых только в кишечнике здоровых людей, превышает 500 видов микроорганизмов. Общая масса микрофлоры кишечника составляет от 1 до 3 кг. В разных отделах желудочно–кишечного тракта количество бактерий различно, большинство микроорганизмов обнаруживается в толстой кишке (около 1010–1012 КОЕ/мл), и составляет 35–50% ее содержимого.

В микробных сообществах, относящихся к нормальной микрофлоре человека, эволюционно сформировались межклеточные сети, представляющие систему трофических и энергетических взаимосвязей внутри кишечного микробиоценоза. Практически ни один доступный биосубстрат не используется только в интересах одной видовой популяции микроорганизмов. Микробиота кишечника, представляющая собой совокупность видов различных микроорганизмов, обладает огромным метаболическим потенциалом и способна осуществлять множество биохимических процессов, подобно огромной биохимической лаборатории. Фактически в настоящий момент формируется представление о микробиоте кишечника, как об отдельном органе человеческого организма, что не противоречит исторически сложившемуся определению органа как части организма, представляющей собой эволюционно сложившийся комплекс тканей, объединенный общей функцией, структурной организацией и развитием. При этом  человека можно рассматривать как «сверхорганизм», чей обмен веществ обеспечивается четко организованной работой ферментов, кодируемых не только геномом собственно Homo sapiens, но и  геномами всех симбиотических микроорганизмов.

Давно признан факт, что традиционные микробиологические методы не только не в состоянии дать полную качественную и количественную характеристику микробиоценозов организма человека, но и тем более не позволяют анализировать особенности популяционных взаимодействий микроорганизмов, микробных «сигнальных систем» и прочие характеристики, из которых и должны по большому счету складываться современные представления о микроэкологии человека. В первую очередь это связано с невозможностью культивирования более чем 50% представителей нормофлоры человека, а в случае, когда это возможно, дороговизна классических культуральных и биохимических подходов для характеристики биоценозов накладывает более чем существенные ограничения на их применимость в массовых исследованиях. Кроме того, эти методы практически всегда основаны на получении и изучении чистой культуры микроорганизмов, что полностью исключает возможность получения представления о биоценозе, как о системе.

Новые технологии, прежде всего молекулярно-генетические, создали благоприятные предпосылки к появлению принципиально новых направлений в изучении как самих микробных популяций, так и особенностей межмикробных взаимоотношений и взаимовлияния микро- и макроорганизмов. Но только с разработкой и внедрением в широкую практику методов высокопроизводительного параллельного секвенирования появилась реальная возможность перейти к осуществлению метагеномных исследований с достаточной для системного подхода глубиной. Использование генетических платформ типа GS FLX (Roсhe), HiSeq 2000 (Illumina), SOLiD™ 4 System (Applied Biosystems) позволяет проводить глубокие метагеномные исследования не только на основании анализа генов 16S рРНК, но и по результатам полного секвенирования генов микроорганизмов, их плазмид и вирусов, что существенно облегчает создание целостной картины взаимодействия организма человека с кишечным микробиоценозом в целом за счет полной метаболической реконструкции взаимодействий внутри рассматриваемой системы.