Het belangrijkste verschil tussen proteomics en metabolomics is dat proteomics de studie is van alle eiwitten van een organisme, terwijl metabolomics de studie is van alle metabolieten van een organisme.
Genomics is de studie van de genetische samenstelling van een organisme. Proteomics en metabolomics zijn twee omische wetenschappen die verband houden met genomics. Proteoom verwijst naar alle eiwitten in een cel of een organisme. Metaboloom verwijst daarentegen naar alle metabolieten van een organisme. De studie van het proteoom is dus de proteomics, terwijl de studie van het metaboloom de metabolomics is. Zowel proteomics als metabolomics zijn belangrijk bij ziektediagnostiek en bij karakterisering en screening van organismen. Bovendien zijn beide verbonden in vele aspecten van celbiologie, vooral in celsignalering, eiwitafbraak en generatie en posttranslationele modificatie.