Esta revisión destaca el papel crítico de la quimiotaxonomía en la identificación, autenticación y descubrimiento de compuestos bioactivos en plantas medicinales. Al analizar metabolitos secundarios utilizando técnicas como espectroscopía UV, FTIR, HPLC, GC-MS, NMR, LC-MS-Qtof y MALDI-TOF MS, la quimiotaxonomía asegura una identificación precisa de las plantas, apoyando el uso seguro y efectivo de las plantas en la medicina herbal. Los metabolitos secundarios clave utilizados en la identificación quimiotaxonómica incluyen alcaloides, flavonoides, terpenoides, fenólicos, taninos y péptidos vegetales. La quimiotaxonomía también facilita el descubrimiento de compuestos novedosos con potencial terapéutico, contribuyendo al desarrollo de fármacos. La integración de la quimiotaxonomía con la genómica y la proteómica permite una comprensión más profunda de la biosíntesis de las plantas y los mecanismos detrás de la producción de compuestos bioactivos. Sin embargo, persisten desafíos debido a la variabilidad en los perfiles de metabolitos y la falta de métodos estandarizados, y la investigación futura debería centrarse en desarrollar bases de datos globales, mejorar la estandarización e incorporar inteligencia artificial y aprendizaje automático para mejorar la identificación de plantas y el descubrimiento de compuestos bioactivos. La integración de la quimiotaxonomía con la medicina personalizada ofrece el potencial de adaptar terapias basadas en plantas a perfiles genéticos individuales, avanzando en tratamientos dirigidos. Esta revisión subraya la importancia de la quimiotaxonomía en la conexión del conocimiento tradicional y la ciencia moderna, ofreciendo soluciones sostenibles para el uso de plantas medicinales y el desarrollo de fármacos.