非靶向代謝組學是通過液質聯用（LC-MS）方法檢測生物體受擾動或刺激前后大量代謝產物的動態變化，進而闡明生物體代謝相關過程的代謝組學技術。其研究對象主要是相對分子質量 1000 以下的內源性小分子代謝物。其主要目標是定量的研究生命體對外界刺激、病理生理變化、以及本身基因突變而產生的其體內代謝物水平的多元動態反應。
非靶向代謝組學能夠體現生物樣品體系中總的代謝物信息，盡可能地去定性和定量（相對）所有的代謝物。對不同處理或生理狀態的樣本代謝產物進行檢測，可以獲得不同狀態之間的差異代謝產物，從而探究差異機制，尋找生物標志物，可用于植物抗逆，植物營養和藥用價值評價，動物疾病治療，微生物與發酵工程等領域。對于生物學重復，建議 n≥10，重復樣本分析。
