Genomik, neler olabileceğini anlatır. Transkriptomik, nelerin transkribe edildiğini anlatır. Proteomik, hangi proteinlerin mevcut olduğunu anlatır. Metabolomik ise gerçekte ne olduğunu anlatır. Biyolojik bir örnekteki metabolit adı verilen küçük moleküllerin büyük ölçekli incelenmesidir. Bunlar arasında şekerler, amino asitler, lipitler ve yüzlerce başka bileşik bulunur. Bunlar metabolizmanın ürünleridir ve hücrenin mevcut durumunu yansıtırlar.

Metabolomik, metabolitleri tanımlamak ve nicelendirmek için kütle spektrometrisi ve nükleer manyetik rezonans gibi teknikler kullanır. Tek bir örnek, çok çeşitli konsantrasyonlarda binlerce bileşik içerebilir. Bunları ayırmak ve ölçmek analitik olarak zordur. Veriler karmaşıktır ve yorumlanması hesaplama araçları ve biyolojik bilgi gerektirir.

Uygulama alanları oldukça geniştir. Tıpta, metabolomik hastalıklar için biyobelirteçler tanımlar, ilaç yanıtını tahmin eder ve kanser veya diyabette bozulan metabolik yolları ortaya çıkarır. Tarımda, mahsul kalitesini ve strese dayanıklılığı artırır. Mikrobiyolojide, mikropların çevreleriyle nasıl etkileşim kurduğunu inceler. Beslenmede ise, diyetin metabolizmayı nasıl etkilediğini takip eder.

Metabolomik, fizyolojinin anlık bir görüntüsüne en yakın olan yöntemdir. O anki kimyayı yakalar ve diyet, egzersiz, hastalık ve günün saatiyle değişir.