Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου 22.000 γονίδια στο ανθρώπινο DNA και αυτή τη στιγμή παραλλαγές σε περίπου 5.000 από αυτά τα γονίδια είναι γνωστό ότι προκαλούν γενετικές διαταραχές. Επί του παρόντος, οι περισσότερες από τις παραλλαγές του DNA που είναι γνωστό ότι προκαλούν αυτά τα γενετικά νοσήματα εντοπίζονται σε περιοχές του γονιδίου που ονομάζονται «εξώνια», τα οποία περιέχουν τις σημαντικές αλληλουχίες του DNA που απαιτούνται για τη δημιουργία μιας πρωτεΐνης. Το "exome" αναφέρεται στη συλλογή όλων των εξωνίων από τα περίπου 22.000 γονίδια που βρίσκονται στο ανθρώπινο DNA.
Το «exome» εκτιμάται ότι αποτελεί περίπου το 2% ολόκληρου του ανθρώπινου DNA. Στο WES, τα δεδομένα των εξωνίων ενός ατόμου συγκρίνονται με αυτά του τυπικού ανθρώπινου DNA (που ονομάζεται αλληλουχία DNA αναφοράς) προκειμένου να εντοπιστούν παραλλαγές στο DNA του ατόμου που διερευνάται που να σχετίζονται με ένα γενετικό νόσημα. Το WES μπορεί να αναζητήσει παραλλαγές σε όλα τα εξώνια και σε άλλα γνωστά σημαντικά μέρη αυτών των 22.000 γονιδίων ταυτόχρονα.
Πρέπει να σημειωθεί ότι δεν προκαλούν ασθένεια όλες οι παραλλαγές του DNA που εντοπίζονται. Στην πραγματικότητα, οι περισσότερες παραλλαγές στο ανθρώπινο DNA δεν έχουν καμία επίδραση στην υγεία κάποιου. Με βάση τις διαθέσιμες επί του παρόντος πληροφορίες στην ιατρική βιβλιογραφία και στις επιστημονικές βάσεις δεδομένων, το εργαστήριο θα αποφασίσει εάν κάποιες από αυτές τις παραλλαγές που ανιχνεύονται στο DNA του ασθενούς σχετίζονται με την κλινική εικόνα του. Το WES περιλαμβάνει γονίδια που είναι γνωστό ότι σχετίζονται με μια νόσο ενώ ταυτόχρονα υπάρχει η δυνατότητα εντοπισμού νέων γενετικών αιτιών της νόσου.
