代謝組學是繼基因組學和蛋白質組學之後新近發展起來的壹門學科，是系統生物學的重要組成部分。之後得到迅速發展並滲透到多項領域，比如疾病診斷、醫藥研制開發、營養食品科學、毒理學、環境學，植物學等與人類健康護理密切相關的領域。
與基因組學和蛋白質組學相比，代謝組學將在臨床上發揮更大的作用。許多公司通過市場研究發現，健康人並不希望進行基因型分析，所以，對於這些人群來說，基因組學研究在臨床上的應用很有限。而代謝組學與臨床化學較為相似，且相對於基因組學來說，提供的個人信息更少，故其在臨床上的應用有可能產生壹定的影響。較低的費用，是促使代謝組學在臨床上易於接受的另壹個原因。Griffin博士指出，與其他“組學”研究相比，代謝組學的費用更低，研究人員可以通過代謝組學研究篩檢出代謝產物，然後采用更昂貴的基因組學和蛋白質組學的方法對有意義的代謝產物進壹步加以研究。首先，必須識別出代謝產物，這並不是簡單的工作。Siuzak博士認為，代謝組學研究最大的挑戰就在於對代謝產物的識別，這也是最有趣的方面，而更具挑戰性的工作，是進壹步確認所有代謝物的功能。此外，質譜分析發現，代謝產物的同質性不高，由於缺乏均勻性，使色譜分析變得更加困難，無法識別出樣品中的未知物質。