表型组学（phenomics）是一门在基因组水平上系统研究某一生物或细胞在各种不同环境条件下所有表型的学科。综合自动化控制、光学成像、图像分析及计算机技术等多种现代科学技术，表型组学研究可追踪分析基因型、环境与表型的关系。植物表型组学研究主要包括实验设计、数据采集及数据管理与分析三个方面。实验设计即精心设计和控制实验方案，包括基因操作与组合、植物繁种与栽培、环境设置等；数据采集则为记录定量化及定性化植株表型性状及环境信息的过程，是生态学、农学和生态生理学等研究中挖掘植株功能多样性、比较物种/品种性能及植株对环境的应答等的基础；数据管理与分析是对海量的表型及环境数据进行管理及系统分析，以获取表型性状之间的关联、基因和环境与表型之间的关系等。作物表型性状分析，对培育抗旱、抗倒伏、抗毒、抗虫、耐盐碱、营养利用率高等具有显著优良表型的作物品种有重要的参考价值。