Las plantas sufren perturbaciones metabólicas bajo diversas condiciones de estrés abiótico; debido a su naturaleza sésil, la red metabólica de las plantas requiere reconfiguraciones continuas en respuesta a estímulos ambientales para mantener la homeostasis y combatir el estrés. El análisis exhaustivo de estas características metabólicas proporcionará una visión general de las respuestas metabólicas de las plantas y las estrategias aplicadas para mitigar los efectos perjudiciales de las condiciones de estrés a nivel bioquímico. En los últimos años, la adopción de estudios de metabolómica ha ganado una atención significativa debido a los avances tecnológicos crecientes en bioquímica analítica (metabolómica vegetal). La complejidad del paisaje bioquímico de las plantas requiere métodos analíticos sofisticados y avanzados. Así, se han realizado avances tecnológicos en el campo de la metabolómica, facilitados en gran medida por el desarrollo y la perfección de técnicas de separación, incluyendo cromatografía líquida y de gases (LC y GC), a menudo acopladas a instrumentos de detección de última generación como la espectrometría de masas (MS) o la espectroscopía de resonancia magnética nuclear (NMR). Se destacan brevemente los avances y desarrollos significativos en estas técnicas en esta revisión. El enorme progreso logrado hasta ahora también coincide con el surgimiento de la Internet de las Cosas (IoT) y la tecnología alojada en herramientas computacionales basadas en aprendizaje automático (ML) para la adquisición, minería y análisis de datos en la era de la 4IR, lo que permite una cobertura metabólica más amplia y una interpretación biológica del estado celular de las plantas bajo diversas condiciones ambientales. Así, los científicos pueden trazar una hoja de ruta holística y completa y modelos predictivos para la mejora de cultivos guiada por metabolitos. La revisión actual describe la aplicación de la metabolómica y los avances tecnológicos relacionados en la elucidación de las respuestas de las plantas al estrés abiótico, centrándose principalmente en la toxicidad de metales pesados y la posterior tolerancia al estrés osmótico.