代谢物组是指在一个生物样品中发现的完整的一套小分子化学物质。代谢物组（英语：Metabolome）是指在一个生物样品中发现的完整的一套小分子化学物质。所述生物样品可以是一个细胞，一个细胞器，一个器官，一个组织，一个组织提取物，一个生物流体或整个生物体。在给定的代谢物组发现的小分子的化学物质可能既包括内源性代谢物，它们是由生物体天然产生的（如氨基酸，有机酸，核酸，脂肪酸，胺，糖，维生素，辅因子，颜料，抗生素等），又包括外源化学物质（如药物，环境污染物，食品添加剂，毒素和其它生物异源物质），它们不是由生物体天然产生的。换句话说，代谢物组既有内源性代谢物组又有外源性代谢物组。内源性代谢物组可进一步细分为包括“初级”的和“次级”的代谢物组（特别是指植物的或微生物的代谢物组时）。