尿液中化學(xué)種類極多，包括微生物代謝產(chǎn)物和哺乳動物代謝產(chǎn)物。藥物，污染物和工業(yè)化學(xué)品也可能在尿液中存在，由于尿液不具有穩(wěn)恒調(diào)節(jié)作用，作為廢棄物，可以反映代謝紊亂，可提供對生理挑戰(zhàn)或疾病進(jìn)程的應(yīng)答的廣泛系統(tǒng)改變。

在代謝物譜研究中，尿液是一種關(guān)鍵的生物基質(zhì)，因為它的收集是非侵襲性的(因此較容易)，雖然它依賴于動物和收集時間，但尿液樣本幾乎對體積沒有限制。而且，尿液易于經(jīng)一系列的操作得到樣品，允許用于研究的暫時臨時的代謝改變。尿液中的化合物比其它基質(zhì)更多，使得尿液代謝組的數(shù)據(jù)分析和生物學(xué)解釋更具有挑戰(zhàn)性。