代谢组学突出的是一种整体性的研究思路。它通过现代超高效液相色谱/高分辨质谱联用仪等技术分析体液中的代谢物组成谱，并利用多变量统计分析技术，把所有代谢物的组成信息都整合到一起，为在系统和整体的层面上比较和分析生物的代谢特性。众所周知，西方医学的哲学基础是从分析开始的，如魏尔啸的细胞论。随着分析技术和仪器的不断进步，对生命和物质的了解不断精微。例如，营养基因组学主要研究营养素和植物化学物质对人体基因的转录、翻译表达以及代谢机制，其可能的应用范围包括营养素作用的分子机制。但是，这种分析越深入，所得的结果越片段，对人体整体的指示意义就越遥远，难于解释当前的临床情况，给出干预方向和具体途径。西方医学意识到哲学的贫困转而想在整体化找出路。恰逢代谢组学应运而生，提供了强有力的技术手段。中国的传统医学（中医），自古重视天人合一的整体观，对养生，疾病等生理-病理现象有独特而高超的观察、研究。对祖国医学的挖掘和发扬光大势必在代谢组学的助力下得到进一步的升华。代谢组学还具有反向工程学的技术思路。它是通过测查代谢终产物（一般是分子量小于1 000的物质），反推整体组成并进行动态跟踪分析，对生物系统进行的整体和动态的认识。代谢物是基因表达、蛋白运动以及所有新陈代谢过程的终产物，疾病、药物、食物等与体内相互作用的最终结果和表现。所有的外源物质、病理生理变化或遗传变异的作用都会反映到各种生物学途径上，对内源性代谢物质的稳态平衡产生干扰，从而使内源性代谢物中的各种物质的浓度和比例发生变化。代谢物可作为能量的载体和储存体、信号分子、神经递质、转录和翻译的调控因子、蛋白质功能的调控因子等，在生命活动中起着重要作用。由不同代谢物构成的代谢网络处在信号转导网络、基因调控网络和蛋白质相互作用网络的下游，可反映基因组、转录组和蛋白质组的变化，与表型有较高的相关性。同时代谢物与上游基因、蛋白进行相互作用以反馈上游的生命活动网络，从总体水平上揭示机体的生命活动图景。总而言之，代谢组学方法正是从系统的角度整体地研究生物体对内外环境改变的调节和应答，能够为复杂未知疾病的研究提供良好的技术平台，使疾病机制的研究从生物体内在的差异（基因组、蛋白水平）扩展到机体与环境之间的相互影响和作用，使研究更具备系统性、动态性和准确性。因此当今国内外学术研究领域医学代谢组学作为一种最新的方法在各种疾病相关方向上的研究得到了临床上的一致关注。