Buněčné populace jsou zřídka homogenní a podobné ve svých charakteristikách. Zatímco tradiční metody sekvenování mohou být výkonným a finančně efektivním nástrojem pro celkovou analýzu, nemohou detekovat rozdíly mezi jednotlivými buňkami v komplexním prostředí.
S nedávným vývojem v oblasti mikrofluidiky a molekulárního čárového kódování se však technologie založené na NGS pro genomický, transkriptomický a epigenomický výzkum stále více zaměřují na analýzu jednotlivých buněk. To vědcům umožňuje zkoumat rozmanitost heterogenních buněčných populací a odhalovat nové biologické jevy.