Perbedaan utama antara proteomik dan metabolomik adalah bahwa proteomik adalah studi tentang semua protein suatu organisme sedangkan metabolomik adalah studi tentang semua metabolit suatu organisme.
Genomik adalah studi tentang susunan genetik suatu organisme. Proteomik dan metabolomik adalah dua ilmu omic yang terkait dengan genomik. Proteome mengacu pada semua protein dalam sel atau organisme. Metabolom, di sisi lain, mengacu pada semua metabolit suatu organisme. Jadi, yang mempelajari proteome adalah proteomik sedangkan yang mempelajari metabolom adalah metabolomik. Baik proteomik maupun metabolomik penting dalam diagnosis penyakit dan dalam karakterisasi serta skrining organisme. Selain itu, keduanya terkait dalam banyak aspek biologi sel, terutama dalam pensinyalan sel, degradasi dan pembentukan protein, serta modifikasi pasca-translasi.
