脂质组学是对整体脂质进行系统分析的一门新兴学科，它涉及细胞脂类途径和网络的大规模研究。"脂类组"一词描述的是细胞、组织、生物或生态系统中的完整脂类谱，是"代谢物组"的一个子集。脂质组学结合了多种技术，如质谱法、核磁共振波谱法、荧光光谱等，并且与系统生物学的其他分支如基因组学和蛋白质组学紧密相连，共同构成了系统生物学的家族。

脂质组学是对整体脂质进行系统分析的一门新兴学科，通过比较不同生理状态下脂代谢网络的变化，进而识别代谢调控中关键的脂生物标志物，最终揭示脂质在各种生命活动中的作用机制。电喷雾电离质谱技术是脂质组学领域中最核心的研究手段，目前已能对各种脂质尤其是磷脂进行高分辨率、高灵敏度、高通量的分析。随着质谱技术的进步，脂质组学在疾病脂生物标志物的识别、疾病诊断、药物靶点及先导化合物的发现和药物作用机制的研究等方面已展现出广泛的应用前景。

脂类组学研究涉及数千种细胞脂类分子种类的鉴定和定量，以及它们与其他脂类、蛋白质和其他代谢物的相互作用。研究人员不仅检查细胞脂类的结构和功能，还研究它们的相互作用、动力学以及在系统摄动过程中发生的变化。这些研究有助于深入理解细胞功能变化的机理，并在定义脂类相关疾病过程的生物化学机制方面发挥重要作用。

韩贤林(Han, Xianlin)和Gross通过将脂类分子种类中固有的特定化学性质与综合质谱方法相结合，首先定义了脂类组学领域。脂类组学的研究重点在于描述不同脂类分子种类的含量和组成的空间和时间变化，以及这些变化如何通过改变其生理或病理状态而造成细胞摄动。

对脂类研究的关注也体现在多个重要的研究计划中，如美国NIH资助的"脂类代谢途径研究计划"（LIPID MAPS Consortium），欧洲脂类组学倡议（ELIfe），以及日本政府资助的脂类库(Lipid Bank)等。这些计划的实施，不仅推动了脂类组学领域的发展，也促进了对肥胖症、动脉粥样硬化、中风、高血压和糖尿病等多种代谢疾病中脂类角色的深入认识。

质谱分析脂质组学分析中应用最广泛的技术，部分原因是它比核磁共振（NMR）具有更高的灵敏度。首先使用不同的有机溶剂系统来针对不同的脂质类别进行提取，微量化合物或处理复杂化学基质时，可能需要衍生化、固相萃取和富集。通常情况下，脂质组学分析可大致分为非靶向和靶向两种方法，它们在数据采集方法和后续数据处理方面有所不同，各有优缺点。用不同策略获取的大量数据将通过分析软件转换为具有生物学意义的代谢图谱。最后，通过统计和生物信息学分析，获得变化的代谢物和途径。

由于任何分子离子的离子计数(即强度)与其绝对浓度之间缺乏明确的联系，在没有与被分析物质具有相同电离和破碎特性的同位素标记类似物的情况下，任何采集后数据校正都只是对不严谨定量分析方法的修正以提高量化分析的准确度，都不能实现准确的“绝对定量”。相对于绝对定量，高精度的相对定量通常足以满足当前大量的以组学为导向的科学和转化研究的要求。然而，为了获得准确的定量，内标的性质和数量需要依次满足相关的具体要求。

脂质组学已被广泛用于研究各种机体模型和人类疾病（包括代谢综合征、痴呆、心血管疾病和各种癌症等）的脂质代谢。例如，对人类泪液脂质组学的全面表征对泪膜模型的理解产生了深远影响，有利于干眼症疾病的治疗研究。对新冠患者的血浆脂质组学分析揭示了可能的病理过程，展示了可区分健康人群和新冠患者的生物标志物面板。