代谢组学（英语：metabolomics）是对细胞、生物流体、组织或生物体内的小分子（通常称为代谢物，metabolites）的大规模研究。这些小分子及其在生物系统中的相互作用统称为代谢组。能够对生物样本中的代谢物进行全面分析的一项新兴技术，被定义为代谢组学技术。