จีโนมมีหน้าที่เป็นแหล่งบรรจุข้อมูลพันธุกรรมสมบูรณ์แบบ โดยถ้าศึกษาอย่างละเอียดจะทำให้เข้าใจกระบวนการต่างๆ ทางพันธุศาสตร์ได้ดีขึ้นเช่น การแสดงออกของยีนโดยการหา เครื่องหมายระดับโมเลกุลชนิดต่าง ๆที่ช่วยในการคัดเลือกลักษณะที่ต้องการซึ่งจะช่วยในงานด้านการปรับปรุงพันธุ์และข้อมูลที่อยู่ในจีโนมจะทำให้เข้าใจการพัฒนาของพืช นอกจากนี้จีโนมจะเป็นพื้นฐานที่สร้างความเข้าใจจีโนมของยูแคริโอต รูปแบบการจัดเรียงลำดับของเบสในจีโนม ดัชนีบ่งชี้ศักยภาพทางพันธุกรรมของจีโนม การแสดงออกและการควบคุมการทำงานของยีน และข้อมูลเหล่านี้จะเป็นพื้นฐานที่จะนำไปสู่การศึกษาจีโนมพืชในระดับโมเลกุลต่อไป
ตัวอย่างประโยชน์ของการศึกษาพันธุศาสตร์ในด้านต่าง ๆ จากการศึกษาระดับโมเลกุลสู่การประยุกต์ ดังนี้คือ ด้านการเกษตร ด้านการแพทย์ ด้านนิเวศวิทยา และด้านความหลากหลายทาง พันธุกรรม เช่น 1. ด้านพันธุศาสตร์กับการเกษตร เช่น การปรับปรุงพันธุ์ข้าวโพดข้าวเหนียวให้มีรสชาติหวาน ซัง และไหม ทำให้มีสารแอนโทไซยานินสูง ที่สามารถใช้เป็นแหล่งของสารแอนโทไซยานินที่มีราคาถูกในระดับอุตสาหกรรม เป็นต้น
2. ด้านพันธุศาสตร์กับการแพทย์ เช่น วิธี Noninvasive prenatal testing (NIPT) เพื่อตรวจหาความผิดปกติของโครโมโซมในทารกก่อนคลอดรูปแบบใหม่ในสตรีตั้งครรภ์ที่มีอายุเกิน 35 ปี เมื่อนับถึงวันครบกำหนดคลอด แทนแบบเดิมที่ต้องใช้เข็มเจาะน้ำคร่ำ โดยใช้วิธีเจาะเลือดของแม่ วิธีนี้ให้ความเชื่อมั่นร้อยละ 98-99 นอกจากนี้ยังพบว่าสตรีตั้งครรภ์ส่วนใหญ่มีผลการตรวจกรองกลุ่มอาการดาวน์โดยโครโมโซมผิดปกติชนิดที่เรียกว่า Aneuploidy
3. ด้านพันธุศาสตร์กับนิเวศวิทยา เช่น การใช้ดีเอ็นเอบาร์โค้ด คือ การใช้ลำดับนิวคลีโอไทด์ในการระบุชนิดของสิ่งมีชีวิต เพื่อใช้ในการศึกษานิเวศวิทยาของแมลง ซึ่งนำมาประยุกต์ใช้ในการศึกษาโครงสร้างทางสังคมของสิ่งมีชีวิต กระจายตัวของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ต่อไปได้
4. ด้านพันธุศาสตร์กับความหลากหลายทางพันธุกรรม เช่น การศึกษายีนที่อยู่ในสิ่งมีชีวิตจะช่วยให้จำแนกชนิดของสิ่งมีชีวิตได้เพราะยีนของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดจะแตกต่างกันและไม่ผันแปรไปตามภาพแวดล้อมความใกล้ชิดทางพันธุกรรมระหว่างชนิดของสิ่งมีชีวิต และระหว่างพันธุ์ภายในชนิดเดียวกัน เช่น นกปรอทหัวโขน และ กล้วยไม้ในประเทศไทย เป็นต้น