代谢是生物体内所有生化反应的总成，是生命体维持生命的物质基础，也是研究生命活动的重要基础。代谢组学是研究生命在内、外环境影响下的内源代谢活动，包括对代谢产物种类、数量及其变化规律的检测和分析，从而研究集体生命活动发生和发展的本质。与其他组学相比，代谢组学具有多种优势：
1. 代谢物的种类、数量变化易于检测;
2、相比于基因组学和蛋白组学，技术手段更为简单;
3、与基因组学和的蛋白组学相比，代谢物数量少，易于检测、验证和分析;
4、代谢水平变化可实时揭示机体生理病理状态。
代谢组学和其他组学的关系：
代谢组学根据研究目的的不同，可进一步分为非靶向和靶向代谢组学。非靶向代谢组学是对有机体内源性代谢物的全面、系统的分析，是一种无偏向的代谢组学分析，可以发现新的生物标记物。靶向代谢组学是针对特定一类代谢物的研究分析。二者各有优缺点，经常结合使用，用于差异代谢产物的发现和精准定量，对后续代谢分子标志物进行深入的研究和分析，这在食品鉴定、疾病研究、动物模型验证、生物标志物发现、疾病诊断、药物研发、药物筛选、药物评估、临床研究、植物代谢研究、微生物代谢研究中发挥重要作用。
非靶向和靶向代谢组学结合使用：
非靶向代谢组学是在背景知识有限的基础上，对整个生命体代谢组进行的系统、全面的鉴定分析，获取大量代谢物数据，从中发现差异代谢物。非靶向代谢组学主要包含以下流程：
1. 样本采集与处理
常见的代谢组学分析样本包括血浆、尿液、组织、细胞、细胞器等。足够大的样本量可以减少样本个体差异造成的误差。这些复杂样本中含有很多其他成分，可能对结果产生干扰，是影响代谢组学研究是否成功的关键因素。常用的样本处理方法包括蛋白质沉淀，差速离心和萃取(固相萃取、液液萃取、超临界流体萃取、加速溶剂萃取)等。
2. 实验分析
代谢组学常常需要运用多种分析技术手段来满足不同的实验需求。常见的代谢组学分析技术包括核磁共振(NMR)、液相色谱-质谱联用(LC-MS)、气相色谱-质谱联用(GC-MS)、毛细管电泳-质谱联用(CD-MS)、HILIC--MS等。高分辨质谱技术主要有TOF-MS、FTICR-MS、Orbitrap-MS、Sector-MS等。
