Metaboliitit ovat orgaanisia yhdisteitä, joita käytetään elävien organismien jokaisessa solussa tapahtuvissa kemiallisissa reaktioissa tai synnyttävät niistä. Tämä prosessi, joka tunnetaan aineenvaihduntana, on vastuussa elintarvikkeiden ja muiden kemikaalien hajottamisesta energiaksi ja materiaaleiksi, joita tarvitaan terveyteen, kasvuun ja lisääntymiseen. Aineenvaihdunta on myös vastuussa myrkyllisten aineiden poistamisesta kehosta. Metaboliitit voivat olla näiden kemiallisten reaktioiden lähtöaineita, väliaineita tai lopputuotteita.
Erilaiset metaboliitit ja reaktiot tuottavat kaikki vaikutukset, joiden avulla organismi voi ylläpitää elämää. Ensisijainen metaboliitti on sellainen, joka on suoraan mukana kehityksessä, kasvussa ja lisääntymisessä. Toissijaisen metaboliitin vaikutus on yleensä ekologisempi, kuten pigmentit tai antibiootit. Anaboliset reaktiot käyttävät energiaa rakentaakseen yksinkertaisia molekyylejä monimutkaisemmiksi. Kataboliset reaktiot hajottavat monimutkaiset molekyylit ja vapauttavat usein energiaa.
Yhdisteet, jotka ovat aineenvaihduntaprosessin lähtöaineita, elimistö nielee yleensä ruoana. Nämä metaboliitit sisältävät usein vitamiineja ja välttämättömiä aminohappoja. Keho voi sitten hajottaa ne yksinkertaisemmiksi molekyyleiksi tai käyttää monimutkaisempien molekyylien rakentamiseen. Aminohappojen muuttaminen monimutkaisiksi proteiineiksi on esimerkki tällaisesta metabolisesta prosessista.
Välimetaboliitit ovat yleensä yleisimpiä aineenvaihduntaprosessissa. Nämä voidaan syntetisoida muista metaboliiteista tai hajottaa yksinkertaisemmiksi yhdisteiksi. Kun ne hajoavat, yleensä vapautuu energiaa. Prosessi glukoosin hajottamiseksi kemialliseksi energiaksi on ehkä yksi tärkeimmistä tällaisista reaktioista.
Lopputuotteen metaboliitit johtuvat yleensä muiden yhdisteiden hajoamisesta. Yleensä ne erittyvät elimistöstä muuttamatta niiden rakennetta. Useimmiten näitä ei voida käyttää syntetisoimaan mitään muuta. Jotkut toksiinit ja monet lääkemuodot on hajotettava metaboliittimuotoon ennen kuin ne voidaan poistaa kehosta.
Lääketieteellisesti metaboliitit viittaavat usein lääkkeiden nauttimisen sivutuotteisiin. Joskus metaboliitti on lääkkeen vaikuttava aine, ja lääke on ensin metaboloitava halutun lääkinnällisen vaikutuksen aikaansaamiseksi. Muina aikoina lääkkeen luoma metaboliitti tuottaa sivuvaikutuksen, joka on toissijainen lääkkeen halutulle vaikutukselle. Molemmissa tapauksissa yhdisteen hajoamisnopeudella on suora vaikutus lääkevaikutuksen voimakkuuteen ja kestoon.