时空组学是指通过定量化分析细胞、组织、器官、个体及不同状态之间的分子变化特征，揭示动态代谢、信号转导、基因表达等的状态及相互关系。
时空组学是集信息学、生物物理学、化学以及分子生物学、生物统计学等学科跨学科交叉的前沿学科，以大量数据的高通量和高精度特征融合、大数据量的计算量、复杂的人工智能软件和算法为重点。时空组学已经被运用于癌症早期诊断、肿瘤多样性研究、卫生系统管理等领域，对于科学家更加深入探究生命奥秘、发现疾病病因有着十分重要的推动作用。
未来，时空组学将会在运动医学、营养和代谢机制、微生物环境生态等各个领域中起到更为重要的作用，成为预测医学发展的新趋势。