代谢组学可以对生物系统(如细胞、组织器官等)中产生的代谢物进行整体的识别和定量分析，是一种以组群指标分析为基础，以高通量检测和数据处理为手段，以信息建模与系统整合为目标的系统生物学研究方法。代谢组学主要研究各种代谢路径的底物和产物的小分子代谢物。根据研究目的不同，代谢组学可分为靶向、非靶向两类。

靶向代谢组学通常应用基于多重反应监测的质谱技术，利用标准品对几种或几类目标代谢物进行绝对定量分析，有较强的针对性，准确度和灵敏度相对较高。

非靶向代谢组学不限定所检测代谢物的种类，目的是尽可能多的检出代谢物。目前，代谢组学研究的应用已经扩展到农业、食品安全等多个领域。