Metabolomem se rozumí kompletní soubor metabolitů s malými molekulami (jako jsou metabolické meziprodukty, hormony a další signalizační molekuly a sekundární metabolity), které se nacházejí v biologickém vzorku, například v jediném organismu. Slovo vzniklo analogicky s transkriptomikou a proteomikou; metabolom je podobně jako transkriptom a proteom dynamický a mění se z sekundy na sekundu. Ačkoli metabolom lze definovat dostatečně snadno, není v současné době možné analyzovat celou škálu metabolitů jedinou analytickou metodou (viz metabolomika).