เมตาฟีโนมิกส์^{[ 1 ]}คือการศึกษาฟีโนมของพืชหรือสิ่งมีชีวิตอื่นๆ โดยใช้การวิเคราะห์เมตาเป้าหมายหลักคือการสร้างความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณและการตอบสนองของลักษณะฟีโนไทป์ที่หลากหลายสำหรับปัจจัยสิ่งแวดล้อมที่ไม่ใช่สิ่งมีชีวิต จำนวนมาก

วิธีที่นิยมใช้ในการศึกษาผลกระทบของสิ่งแวดล้อมต่อพืช คือ การจัดทดลองโดยให้กลุ่มย่อยของพืชชนิดเดียวกันสัมผัสกับระดับของปัจจัยสิ่งแวดล้อมหนึ่งอย่าง (เช่น แสง, CO2) ที่แตกต่างกันขณะที่ปัจจัยอื่นๆ เหมือนกัน การศึกษาเหล่านี้ให้ข้อมูลเชิงลึกมากมายเกี่ยวกับวิธีที่พืชตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมแต่การบูรณาการข้อมูลด้วยวิธีการวิเคราะห์แบบเมตา (meta-analysis ) แบบดั้งเดิมอาจเป็นเรื่องยาก เหตุผลหนึ่งก็คือ ลักษณะทางฟีโนไทป์มักตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมในลักษณะที่ไม่เป็นเชิงเส้น แทนที่จะประเมินความแตกต่างระหว่างพืชที่ปลูกใน 'CO2 ต่ำและ 'CO2 สูงและผลตอบสนอง (dose-response curve) ที่คำนึงถึง ระดับ CO2ที่ใช้ในการทดลองจะดีกว่า เมตาฟีโนมิกส์ใช้วิธีการคำนวณกราฟความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณและผลตอบสนองจากการทดลองที่หลากหลาย และสามารถนำไปใช้กับลักษณะทางฟีโนไทป์และตัวแปรสิ่งแวดล้อมต่างๆ ได้

แก่นของวิธีการที่ใช้ในเมตาฟีโนมิกส์คือการปรับขนาดข้อมูลฟีโนไทป์ทั้งหมดสำหรับสปีชีส์หรือจีโนไทป์ที่กำหนดในทุกระดับของตัวแปรสิ่งแวดล้อมที่สนใจ (เช่น CO2 ให้เท่ากับค่าที่ตัวแปรสิ่งแวดล้อมนั้นมีค่าอ้างอิง (ตัวอย่างเช่น ความเข้มข้นของ CO2 400 ppm) ด้วยวิธีนี้ ความแปรปรวนโดยธรรมชาติระหว่างสปีชีส์หรือจีโนไทป์ในลักษณะที่สนใจจะถูกกำจัดออกไป เนื่องจากสำหรับการทดลองและสปีชีส์ทั้งหมด ค่าที่ปรับขนาดแล้วที่ 400 ppm จะเท่ากับ 1.0 ต่อมา สามารถสร้างเส้นโค้งการตอบสนองต่อปริมาณทั่วไปได้โดยการปรับสมการทางคณิตศาสตร์ให้เข้ากับข้อมูล^{[ 2 ]}

โดยทั่วไปผลลัพธ์จะเป็นชุดของเส้นโค้งที่เปรียบเทียบเส้นโค้งการตอบสนองต่อปริมาณยาสำหรับลักษณะฟีโนไทป์หนึ่งๆ กับตัวแปรสิ่งแวดล้อมที่แตกต่างกัน หลายตัว ^{[ 3 ]}หรือวิเคราะห์ลักษณะฟีโนไทป์ที่แตกต่างกันหลายอย่างเพื่อดูการตอบสนองต่อปัจจัยสิ่งแวดล้อมหนึ่งๆ^{[ 4 ] [ 5 ]}ซึ่งให้ภาพรวมที่เรียบง่ายและเชิงปริมาณของวิธีการต่างๆ ที่พืชหรือสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อม