药物基因组学（pharmacogenomics）又被称为基因组药物学或基因组药理学，是生物信息学的一个重要分支，定义为在基因组学的基础上，通过将基因表达或单核苷酸的多态性与药物的疗效或毒性联系起来，研究药物如何由于遗传变异而产生不同的作用。药物基因组学根据患者的基因型来保证最大疗效的同时将不良反应降到最低，用于探索合理的方法来优化药物治疗方案。

这样的方法使得个体化治疗（personalized medicine）出现，可以根据每个人独特的基因组成来制定最佳的药物或合并用药治疗方案。

药物基因组学可以说是基因功能学与分子药理学的有机结合，在很多方面这种结合是非常必要的。药物基因组学区别于一般意义上的基因学，它不是以发现人体基因组基因为主要目的，而是相对简单地运用已知的基因理论改善患者的治疗。

药物基因组学以药物效应及安全性为目标，研究各种基因突变与药效及安全性的关系。正因为药物基因组学是研究基因序列变异及其对药物不同反应的科学，所以它是研究高效、特效药物的重要途径，通过它为患者或者特定人群寻找合适的药物，药物基因组学强调个体化，有重要的理论意义和广阔的应用前景。

如当前对基因的研究可发现带有某种特定基因的人，会对某种特定的药物成分，产生某种特定反应。将这个基因、药物成分与服用后反应的一连串关联，运用在用药之上，就可知道带有某特定基因之人，不适合服用含有某特定成分的药物，进而降低药物副作用产生的风险；反之，也可以知道带有某特定基因之人，特别适合服用含有某特定成分的药物，进而提升治愈疾病的几率。