Antimetaboliter, (af gr. anti- og metabole 'ændring' og -it), stoffer, der ligner normale stofskifteprodukter (metaboliter), og som pga. denne lighed kan gå ind i stofskiftet og blokere en proces. Sådanne stoffer kan fx bruges i behandlingen af infektionssygdomme (antibiotika) og kræft (kemoterapi), idet mikroorganismernes eller kræftcellernes vækst hæmmes. Når fx det antibakterielle stof sulfonamid kommer ind i bakterier, konkurrerer det med metaboliten paraaminobenzosyre (PABA). Så kan bakterien ikke omsætte PABA til folinsyre, som deltager i syntesen af dels nukleotider, som indgår i dannelsen af nukleinsyrer, og dels visse aminosyrer. Purin- og pyrimidinlignende stoffer anvendes i behandlingen af virusinfektioner og kræft, idet de er antimetaboliter, som hæmmer DNA- og RNA-syntesen.