由于技術進步，目前單細胞DNA測序現在可以作為常規實驗，并且研究人員可通過該技術詳細描述細胞群體中的異質性。細胞間差異有可能對應表現在表觀遺傳標記的差異，進而與基因表達有關。
因此，具有測量單細胞水平上的全基因組DNAme的能力將有助于深入了解轉錄調控和細胞異質性，以及完善對DNAme模式在細胞分裂過程中建立并遺傳了特定的基因座的理解。
基于亞硫酸氫鹽的全基因組甲基化測序是*用于DNAme研究的金標準，達到單堿基分辨率。亞硫酸氫鹽處理后使未甲基化的胞嘧啶殘基脫氨基變成尿嘧啶，發生了甲基化的胞嘧啶受到保護依然為胞嘧啶。
因為DNA經亞硫酸氫鹽處理會導致樣本的高度降解，所以限制樣本量非常低樣本做WGBS，但在2014年Smallwood首先證明了單細胞DNA中的WGBS是可行的，并已成功使用此方法測量單個細胞中接近50％的CpG位點，揭示了甲基化小鼠胚胎干細胞的表觀遺傳異質性。
目前，特別是在腫瘤早篩和發育生物學研究領域，科學工作者對于DNA甲基化研究的關注度持續高漲。目前DNA甲基化的研究，大多數情況下依然是借助于亞硫酸氫鹽修飾，而該過程會引起DNA的大量損失。所以需要對該過程加以優化以滿足DNA甲基化超微量研究的需求。
伴隨著單細胞DNA轉錄組的快速發展測序技術，單細胞表觀基因組測序技術也隨之發展。這些技術幫助科學家探索稀有細胞類型的表觀基因組并破譯細胞群中的表觀遺傳異質性。
