Galvenā atšķirība starp proteomiku un metabolomiku ir tā, ka proteomika ir visu organisma olbaltumvielu izpēte, savukārt metabolomika ir visu organisma metabolītu izpēte.
Genomika ir organisma ģenētiskā sastāva izpēte. Proteomika un metabolomika ir divas omiskas zinātnes, kas saistītas ar genomiku. Proteoms attiecas uz visām šūnā vai organismā esošajām olbaltumvielām. Savukārt metabolisms attiecas uz visiem organisma metabolītiem. Tādējādi proteoma izpēte ir proteomika, savukārt metaboloma izpēte ir metabolomika. Gan proteomika, gan metabolomika ir svarīga slimību diagnostikā un organismu raksturošanā un skrīningā. Turklāt abi ir saistīti daudzos šūnu bioloģijas aspektos, jo īpaši šūnu signalizācijā, olbaltumvielu noārdīšanā un radīšanā un modifikācijās pēc translācijas.
