Metabolomika je „systematické studium unikátních chemických otisků prstů, které po sobě zanechávají specifické buněčné procesy“ – konkrétně studium jejich profilů metabolitů o malých molekulách Metabobolom představuje sběr všech metabolitů v biologickém organismu, které jsou konečnými produkty jeho genové exprese. Takže zatímco data o expresi genu mRNA a proteomické analýzy nevyprávějí celý příběh o tom, co se může v buňce dít, metabolické profilování může poskytnout okamžitý „snímek“ fyziologie této buňky. Jedním z úkolů systémové biologie je integrovat proteomiku, transkriptomiku a informace o metabolomice, aby vznikl ucelenější obraz živých organismů.
Slovo metabonomika se také používá, zejména v souvislosti s hodnocením lékové toxicity. Existuje určitá neshoda ohledně přesných rozdílů mezi ‚metabolomikou‘ a ‚metabonomikou‘; obecně se termín ‚metabolomika‘ používá častěji. Nicméně původní rozlišení, na které se možná zapomnělo, bylo, že metaboNomika využívá NMR jako svůj analytický nástroj, zatímco Metabolomika NMR nepoužívá (a používá GC-MS).
Pro analýzu metabolitů je třeba se zabývat dvěma otázkami: 1. separací analytů, obvykle chromatografií. Používá se také elektroforéza, zejména kapilární elektroforéza. 2. Detekce analytů po separaci chromatografickou nebo jinou metodou.