Il sistema MiniSeq offre una tecnologia di sequenziamento di nuova generazione (Next-Generation Sequencing, NGS) che consente di ottenere dati highthroughput degli acidi nucleici. Il sistema Illumina MiniSeq utilizza la chimica di sequenziamento mediante sintesi (sequencing-by-synthesis, SBS), un metodo basato su terminatori reversibili che consente il sequenziamento massivo in parallelo di miliardi di frammenti di DNA. Le singole basi sono legate a coloranti fluorescenti che vengono acquisiti via via che ogni dNTP viene aggiunto e poi scisso per consentire l'incorporazione della base successiva riducendo al minimo le distorsioni dovute all'incorporazione. Durante ogni ciclo l'identificazione delle basi viene misurata direttamente dall'intensità del segnale, riducendo significativamente le percentuali di errore dei dati rispetto ad altre tecnologie.