脂質(zhì)是生物膜的主要成分。脂質(zhì)不僅是活細(xì)胞中能量存儲(chǔ)的主要形式，還是細(xì)胞信號(hào)傳遞介質(zhì)。脂質(zhì)組由8個(gè)主要的大類，80多個(gè)主要類別，300個(gè)子類以及數(shù)千種不同濃度的脂質(zhì)組成。脂質(zhì)組學(xué)是對(duì)一個(gè)生物系統(tǒng)、組織、體液或細(xì)胞內(nèi)所有脂質(zhì)分子（> 30,000種）的系統(tǒng)研究。為了更好地了解細(xì)胞生理學(xué)和病理生理學(xué)，全面鑒定和精確定量脂質(zhì)對(duì)脂質(zhì)組學(xué)研究至關(guān)重要。

非靶向脂質(zhì)組學(xué)可以同時(shí)分析成百上千種不同的脂質(zhì)，這對(duì)于評(píng)估個(gè)人的健康狀況很有價(jià)值。脂質(zhì)譜差異已經(jīng)在癌癥、糖尿病、阿爾茨海默癥和心血管疾病的研究中廣泛應(yīng)用。這些大量詳細(xì)的脂質(zhì)譜可用于評(píng)估醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)、監(jiān)測(cè)和優(yōu)化患者治療，是精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)概念的基礎(chǔ)。非靶向脂質(zhì)組學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域包括農(nóng)業(yè)科學(xué)、生物標(biāo)志物、阿爾茨海默癥、動(dòng)脈粥樣硬化、心血管疾病、癌癥、糖尿病和肥胖病研究、臨床診斷、藥物發(fā)現(xiàn)和系統(tǒng)生物學(xué)。

雖然脂質(zhì)是代謝組中的主要成分，但是許多脂質(zhì)在水溶液中的不溶性使得有必要使用與代謝組中水溶性更高的成分不同的方法來研究脂質(zhì)。質(zhì)譜（MS）是脂質(zhì)組學(xué)分析的主要技術(shù)平臺(tái)，核磁共振NMR也廣泛應(yīng)用于代謝組學(xué)的研究。氣質(zhì)GC-MS是過去進(jìn)行脂質(zhì)譜分析的主要工具，氣相色譜技術(shù)被大氣壓力電離（API）和基質(zhì)輔助激光解吸電離（MALDI）的解吸電離技術(shù)與MS連接所取代。API通常是電噴霧電離（ESI），常與液相色譜（LC）系統(tǒng)連接，以便在MS分析之前進(jìn)行樣品分離。MALDI主要在真空下進(jìn)行，通常不與LC分離系統(tǒng)連接，但可以與薄層色譜（TLC）板聯(lián)合使用。MALDI-MS成像（MSI）在脂質(zhì)組學(xué)分析中應(yīng)用也越來越多，因?yàn)樗梢蕴峁┙M織中脂類的空間信息。通過測(cè)量離子化物質(zhì)的質(zhì)荷比（m/z），MS可以提供分子量信息。許多現(xiàn)代質(zhì)譜儀可以達(dá)到0.001–0.002m/z的質(zhì)量精度，這使得化合物的脂質(zhì)圖譜同通過數(shù)據(jù)庫進(jìn)行m/z搜索或者通過各種商業(yè)或開源軟件對(duì)電離分子進(jìn)行識(shí)別。串聯(lián)質(zhì)譜（MS/MS）或多級(jí)裂解（MSn）實(shí)驗(yàn)可以提供結(jié)構(gòu)信息。