Antymetabolit – związek chemiczny zaburzający przebieg określonego szlaku metabolicznego wewnątrz komórki poprzez wyparcie naturalnie występującego metabolitu. Zwykle cechuje się dużym podobieństwem strukturalnym, umożliwiającym zajęcie identycznego miejsca aktywnego w enzymie docelowym. W przeciwieństwie do typowego substratu katalizowana reakcja nie przebiega poprawnie, w następstwie trwale unieczynniając białko enzymatyczne lub wytwarzając produkt o nieprawidłowej budowie. Wywierany efekt jest w znacznym stopniu nieswoisty, przez co zostaje zakłócone funkcjonowanie wszystkich komórek przeprowadzających daną reakcję.
Antymetabolity często mają właściwości toksyczne. Z uwagi na możliwość hamowania rozwoju i proliferacji komórek niektóre z nich stosuje się w chemioterapii nowotworów i leczeniu immunosupresyjnym. Związki wybiórczo zaburzające szlaki metaboliczne patogennych drobnoustrojów są używane jako antybiotyki, leki przeciwwirusowe i przeciwgrzybicze.