代谢组学（metabonomics)的概念最早是1999年由Nicholson提出并发展起来的，是从整体上研究复杂生命现象的一门新兴学科，是系统生物学的重要组成部分。代谢组学主要研究生物整体、系统、器官或细胞的内源性代谢物质及其所受内在或外在因素的影响及代谢物质种类、数量及其变化规律。代谢组学与基因组学和蛋白组学比较有其独特的优点，如：由于给定的代谢物在每个组织中都是一样的，代谢组学研究中采用的技术更通用；由于基因和蛋白表达的微小变化会在代谢物上得到放大，代谢组学研究中检测更容易；代谢物的种类要远小于基因和蛋白的数目，因此分析更加容易。由于生命活动大多发生于代谢层面，如细胞信号释放、能量传递、细胞间通讯等，故代谢组学被认为是“组学”研究的最终方向。
