Metabolomika je nova veja analitične biokemije, ki je povezana s presnovo – procesom pretvarjanja energije hrane v mehansko energijo ali toploto. Stranski produkti presnove, znani kot metaboliti, nastajajo v bioloških vzorcih, kot so urin, slina in krvna plazma. Metabolomika se nanaša na preučevanje teh profilov metabolitov, proizvedenih v bioloških vzorcih. V primeru rastlinske biologije se za profiliranje metabolitov uporabljajo specifični vzorci tkiva. Metabolomika je rasla skupaj z genomiko in proteomiko od sredine devetdesetih let prejšnjega stoletja kot rezultat projekta Human Genome, projekta, katerega cilj je preslikati človeški genski sistem.
Procese celične aktivnosti, kot so celična signalizacija, prenos energije in komunikacija od celice do celice, nadzorujejo metaboliti. Metabolom je zbirka vseh metabolitov v celici v določenem trenutku. Ljudje imamo veliko vrst celic z različnimi metabolomi, vendar se metabolomika ukvarja s preučevanjem presnovkov z nizko molekulsko maso, kot so lipidi, sladkorji in aminokisline. Te so znane tudi kot majhne molekule. Genetske motnje, bolezni ali okoljske motnje je mogoče razložiti s preučevanjem sprememb v metabolomu. Zato lahko preučevanje metabolitov, in sicer metabolomike, pomaga pri diagnosticiranju bolezni ali preučevanju učinkov zastrupitve.
Obstajata dva komplementarna pristopa, ki se uporabljata za metabolomske preiskave: presnovno profiliranje in metabolični prstni odtis. Pri presnovnem profiliranju se za merjenje metabolitov določenega razreda uporabljajo kvantitativne analitične metode. Pri metaboličnem odvzemu prstnih odtisov primerjamo prstne odtise, da ugotovimo, ali so se presnovki spremenili zaradi bolezni ali izpostavljenosti toksinom. Za tovrstno primerjavo se lahko uporabijo kromatogrami in statistične metode. To je polkvantitativna metoda, ki jo je mogoče dejansko uporabiti za širok spekter metabolitov. Metabolomiko je mogoče preučevati s kombinacijo presnovnega profiliranja in prstnih odtisov.
Raziskovalci pričakujejo, da lahko metabolomika pomaga zdravstvenemu varstvu na več načinov. Moral bi biti sposoben proizvajati varnejša zdravila in bolje identificirati skupine ljudi, ki bodo verjetno imeli koristi od zdravila. Metabolomika lahko pomaga tudi pri diagnosticiranju bolezni in spremljanju različnih zdravstvenih zdravljenj. V kombinaciji s proteomiko in genomiko se metabolomika uporablja na primer, da bi ugotovili, zakaj so nekateri ljudje bolj dovzetni za poškodbe jeter zaradi nekaterih zdravil. Pričakuje se, da bo področje dolgoročno imelo pomembno vlogo v sistemski biologiji, kratkoročno pa naj bi zagotovilo biomarkerje za preučevanje izpostavljenosti boleznim in toksinom.