La taxonomía integrativa es una parte fundamental de la biodiversidad y combina la morfología tradicional con métodos adicionales como la secuenciación de ADN o la bioquímica. Aquí, nuestro objetivo es establecer metabolómica no dirigida para su uso en quimiotaxonomía. Utilizamos tres especies de hepáticas talosas, y (orden Marchantiales, Ricciaceae) con (orden Marchantiales, Lunulariaceae) como grupo externo. La cromatografía líquida de alta resolución acoplada a espectrometría de masas (UPLC/ESI-QTOF-MS) con adquisición dependiente de datos (DDA-MS) se integró con la secuenciación basada en marcadores de ADN de la región L-F y bioimagen de alta resolución. Nuestra metodología de quimiotaxonomía no dirigida nos permite distinguir taxones basados en marcadores quimofenéticos en diferentes niveles de complejidad: (1) moléculas, (2) clases de compuestos, (3) superclases de compuestos y (4) descriptores moleculares. Para las especies investigadas, identificamos 71 marcadores quimofenéticos a nivel molecular, una composición característica en 21 clases de compuestos y 21 descriptores moleculares que indican en gran medida el estado electrónico, la presencia de motivos químicos y los enlaces de hidrógeno. Nuestro enfoque no dirigido reveló muchos marcadores quimofenéticos en diferentes niveles de complejidad que pueden proporcionar una mayor comprensión mecanicista sobre la delimitación filogenética de especies dentro de un clado que los métodos basados en genética acoplados con información morfológica tradicional. Sin embargo, los métodos de análisis analítico y bioinformático aún necesitan integrarse mejor para vincular la información quimofenética a múltiples escalas.