Les analyses phénotypiques à haute connotation sont de plus en plus utilisées dans de nombreux domaines de recherche, notamment la recherche sur la fonction génétique, la recherche et le développement de médicaments et la toxicologie. L'avantage de cette méthode est l'acquisition très objective d'informations multidimensionnelles à partir d'un seul niveau fin, permettant l'analyse et la description de l'état de cellules individuelles et la comparaison avec les données analytiques globales. Alors que de nombreuses analyses phénotypiques traditionnelles sont dans la voie à étudier, seuls quelques indicateurs importants sont choisis subjectivement pour être analysés. Par conséquent, dans l'analyse phénotypique traditionnelle, la plupart des changements biologiquement pertinents résultant du traitement expérimental sont facilement ignorés. L'analyse phénotypique d'une cellule est composée de milliers d'indicateurs quantifiables caractérisant l'état de la cellule. Ces indicateurs contiennent des informations tirées de l'expression, de la structure et de la distribution des biomarqueurs. En général, ces marqueurs sont spécifiquement reconnus par les organites et fournissent des informations sur leur structure, leur relation spatiale avec d'autres structures subcellulaires. L'information taxonomique de ces cellules peut fournir une base d'analyse valide pour le client lors de l'étude de composés chimiques, de substances à petites molécules ou de perturbations génétiques. Les composés ayant des mécanismes d'action similaires (MOA) entraînent souvent des changements morphologiques cellulaires similaires. La comparaison entre les spectres phénotypiques peut donc servir de base à la MOA des nouveaux composés. De même, les perturbations génétiques dans la même voie conduisent souvent à des profils phénotypiques similaires, ce qui suggère que les profils phénotypiques peuvent être utilisés pour des études de génomique fonctionnelle à haut débit.