一般來說，代謝組分析流程如下：首先對代謝物進行預處理，預處理的方法由測量分析方法決定。如果采用質譜分析，則需要提前將代謝物分離并電離。然后對預處理后的組分進行定性和定量分析。

在預處理中，常用的分離方法包括：氣相色譜法（GC）、高效液相色譜法（HPLC）。氣相色譜分辨率較高，但需要代謝組分氣化，對組分的分子量有一定限制。高效液相色譜也廣泛應用于代謝組分析，因為它在液相中分離代謝成分，因此不需要氣化成分。與氣相色譜法相比，其測量范圍更寬，靈敏度更高。優勢。此外，毛細管電泳還可以分離代謝成分，應用較少，但理論上其分離效率高于高效液相色譜。

在預處理過程中，常常會添加內標，以方便后續對樣品質量的監測和比較。由于不同的實驗批次和進樣順序對后續測量也有一定的影響，因此還添加了空白對照。與混合樣品進行比較以進行質量監控。

對不同代謝成分進行定性和定量分析的方法包括質譜法（Massspectrometry，MS）和核磁共振波譜法（NuclearMagneticResonanceImaging，NMR）。其中，質譜法具有靈敏度高、特異性強的優點，廣泛應用于代謝物的檢測。它可以對分離和電離后的代謝物進行定性和定量。電離方法包括：常壓化學電離（Atmospheric-Pressure Chemical Ionization，APCI）、電子電離（Electron ionization，EI）、電噴霧電離（Electrospray ionization，ESI）等，需要根據不同的分離方法進行選擇。例如，電噴霧電離通常用于通過液相色譜分離組分。然而，由于質譜法不能直接檢測生物溶液或組織，其應用受到了限制。為了提高原有質譜分析的靈敏度、簡化樣品制備、減少背景的影響，一些新的質譜相關技術得到了發展。這些技術包括：二次離子質譜 (SIMS) 和納米結構引發劑 MS (NIMS)，它們都是解吸/電離方法，兩者均與基質無關。其中，SIMS利用高能離子束解吸樣品的接觸表面，具有空間分辨率高的優勢，是與質譜聯用的器官/組織成像的強大技術。 NIMS可用于小分子的檢測。基質輔助激光解吸/電離（MALDI）是一種較為溫和的電離方法，可以獲得一些常規電離方法容易解離成片段的完整大分子的質譜信息，如DNA、蛋白質、肽和糖等。解吸電噴霧電離 (DESI) 是一種直接電離技術，可與質譜法串聯使用，在大氣條件下直接分析樣品。其原理是利用快速移動的帶電溶液流從接觸表面提取樣品，可用于法醫分析、藥物、植物、生物組織、聚合物等的分析。激光燒蝕電噴霧電離（LAESI）是一種結合中紅外激光燒蝕和二次電噴霧電離的直接電離技術，可用于多種樣品，包括植物、組織、細胞，甚至血液、尿液等未經處理的生物溶液，已應用于食品監管、藥品監管等領域。核磁共振波譜不需要預先分離代謝組分。與質譜分析相比，核磁共振波譜具有結果重現性更好、樣品制備更簡單、無需預分離、對樣品破壞較小等優點。它低于質譜法（有爭議，一些人認為這是由于樣品預處理工作流程不正確），但由于其易用性也被廣泛使用。藥品監管等領域。核磁共振波譜不需要預先分離代謝組分。與質譜分析相比，核磁共振波譜具有結果重現性更好、樣品制備更簡單、無需預分離、對樣品破壞較小等優點。它低于質譜法（有爭議，一些人認為這是由于樣品預處理工作流程不正確），但由于其易用性也被廣泛使用。藥品監管等領域。核磁共振波譜不需要預先分離代謝組分。與質譜分析相比，核磁共振波譜具有結果重現性更好、樣品制備更簡單、無需預分離、對樣品破壞較小等優點。它低于質譜法（有爭議，一些人認為這是由于樣品預處理工作流程不正確），但由于其易用性也被廣泛使用。有些人認為這是由于樣本預處理工作流程不正確造成的），但由于其易用性，它也被廣泛使用。有些人認為這是由于樣本預處理工作流程不正確造成的），但由于其易用性，它也被廣泛使用。

此外，其他檢測方法還包括：離子遷移譜分析（Ion-mobilityspectrometry，IMS）是一種基于電離分子在氣相載體中的遷移來分離和分析這些分子的技術。靈敏度高，可單獨使用或與質譜、氣相色譜或液相色譜串聯使用。電化學檢測技術與高效液相色譜 (HPLC-ECD) 相結合，可用于測量復雜基質中的低含量成分，具有易用性、靈敏度和選擇性。應用于臨床研究、食品檢測、藥物檢測等領域。拉曼光譜基于振動光譜，可以檢測化合物的結構及其微小變化。具有不破壞樣品、樣品前處理簡單、和高空間分辨率。它已用于臨床病理學研究和微生物分類。以及檢測、化合物分析等領域。