Sel tumbuhan memerlukan pembentukan senyawa seperti gula, asam amino, nukleotida, asam lemak dan polimer yang diturunkan darinya (polisakarida, protein, asam nukleat, lipid, dll.) karena sangat penting untuk kehidupan sel dan tumbuhan. Inilah yang disebut dengan metabolisme primer. Selain itu, mungkin ada jalur lain yang mengarah pada pembentukan senyawa lain yang berasal dari atas, dan inilah yang disebut metabolisme sekunder dan yang produknya disebut metabolit sekunder.
Metabolit sekunder adalah bahan kimia yang diproduksi oleh tanaman yang belum ditemukan perannya dalam pertumbuhan, fotosintesis, reproduksi, atau fungsi “primer” lainnya. Bahan kimia ini sangat beragam; Ribuan telah diidentifikasi dalam beberapa kelas utama: terpene (hampir seluruhnya terdiri dari karbon dan hidrogen), fenol (terbuat dari gula sederhana, mengandung cincin benzena, hidrogen dan oksigen), alkaloid (senyawa nitrogen yang sangat beragam).
Biosintesis metabolit sekunder biasanya berkembang pada fase perkembangan tertentu dan/atau pada periode stres yang disebabkan oleh defisiensi nutrisi, faktor lingkungan, patogen, dll. Sebelumnya diyakini bahwa mereka adalah produk limbah dari metabolisme tanaman, tetapi telah ditetapkan bahwa meskipun mereka tidak memiliki kepentingan langsung pada sel produsen, mereka memilikinya untuk seluruh organisme dan hubungannya dengan lingkungan.
Beberapa senyawa tersebut mempengaruhi hubungan ekologis tumbuhan pembawa dengan organisme lain di lingkungannya. Banyak metabolit sekunder bersifat racun atau penolak bagi herbivora dan mikroba dan membantu mempertahankan tanaman yang memproduksinya. Bahkan, produksi sering meningkat ketika tanaman diserang oleh herbivora atau patogen. Selain itu, beberapa senyawa dilepaskan ke udara secara terkoordinasi ketika tanaman diserang serangga. Penelitian mengidentifikasi semakin banyak fungsi bahan kimia ini pada tanaman: mereka memenuhi fungsi alelopati dengan efek pada spesies lain, juga fungsi pertahanan melawan predator dan patogen, dan juga menarik penyerbuk dan penyebar benih, di antara fungsi lainnya. Jadi “sekunder” mungkin bukan deskripsi yang akurat di masa depan.
Selain itu, metabolit sekunder penting untuk penggunaan tanaman oleh manusia. Sebagian besar obat-obatan didasarkan pada struktur kimia tanaman, dan metabolit sekunder banyak digunakan untuk rekreasi dan stimulasi. Bahan kimia tumbuhan psikoaktif merupakan pusat dari beberapa agama, dan rasa senyawa sekunder membentuk preferensi makanan kita. Rasa dan aroma khas kubis dan kerabatnya disebabkan oleh bahan kimia yang mengandung nitrogen dan belerang, glukosinolat, yang melindungi tanaman ini dari banyak musuh. Astringency anggur dan coklat berasal dari tanin. Penggunaan rempah-rempah dan bumbu lainnya berevolusi dari penggunaan gabungan mereka sebagai pengawet (karena mereka adalah antibiotik) dan perasa.