パイロシークエンスとは、DNAポリメラーゼによって取り込まれたヌクレオチドを検出することによって塩基配列を決定する「合成による塩基配列決定」の原理を応用したDNA塩基配列決定（DNA中の塩基の順序決定）方法である。 パイロシークエンシングは、ピロリン酸が放出される際の連鎖反応に基づく光検出を利用している。 パイロシークエンシングの原理は、1993年にBertil Pettersson, Mathias Uhlen, Pål Nyrenによって、3´～5´のエキソヌクレアーゼ活性を欠く組み換えDNAポリメラーゼ（校正）とストレプトアビジン被覆磁気ビーズによる固相シーケンス法、ホタルルシフェラーゼを用いた発光検出を組み合わせて初めて説明されたものです。 塩基配列を決定する一本鎖DNAに3種類の酵素（DNAポリメラーゼ、ATPスルフリラーゼ、ホタルルシフェラーゼ）とヌクレオチド（dNTP）の混合物を加え、発光を測定することによりヌクレオチドの取り込みを追跡することが可能です。 光の強さによって、0個、1個、またはそれ以上のヌクレオチドが組み込まれたかを判断し、鋳型となる鎖に相補的なヌクレオチドがいくつ存在するかを示すことができる。 このとき、ヌクレオチド混合物を除去してから、次のヌクレオチド混合物を添加する。 このプロセスを、一本鎖鋳型のDNA配列が決定されるまで、4つのヌクレオチドそれぞれについて繰り返す。
パイロシークエンスのための第2の溶液ベースの方法は、1998年にMostafa Ronaghi、Mathias Uhlen、Pål Nyrenによって報告された。 この方法では、DNAポリメラーゼによって取り込まれなかったヌクレオチドを除去するために、アピラーゼという酵素が追加で導入されている。 これにより、DNAポリメラーゼ、ルシフェラーゼ、アピラーゼを含む酵素混合物を開始時に加え、手順中ずっと保持することが可能になり、自動化に適したシンプルなセットアップが実現した。 この原理に基づいた自動化装置は、翌年、Pyrosequencing社によって市場に導入された。
Pyrosequencing法の3番目のマイクロ流体改良型は、454 Life Sciences社のJonathan Rothbergと共同研究者によって2005年に発表された。 このパイロシーケンスの代替手法は、配列決定するDNAを固体支持体に付着させるというオリジナルの原理に基づいており、彼らは微細加工されたマイクロアレイを用いて、高度に並行して配列決定を行うことが可能であることを明らかにした。 これにより、ハイスループットなDNAシーケンスが可能になり、自動化装置が市場に投入された。 この装置は、ゲノム研究の新しい時代の幕開けを告げる最初の次世代シーケンサーとなり、DNAシーケンサーの価格は急速に低下し、手頃な価格で全ゲノム配列の解読が可能となった
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