Os tratamentos industriais de sementes (TS) possibilitam um maior controle de patógenos, a adição de microrganismos, revestimento de sementes ou pellets, tratamento com compostos fisiológicos, aumento da produtividade, rendimento e um menor impacto ambiental no uso de defensivos. O uso de pesticidas no TS é uma tecnologia recente, utilizada como ferramenta importante para a proteção das culturas. Entre os pesticidas amplamente utilizados, destaca-se o tiametoxam, um neonicotinóide com características de bioativador, não possuindo uma descrição completa e holística de sua ação metabólica nos tecidos vegetais. O objetivo deste estudo foi avaliar as respostas metabólicas e fisiológicas de plantas de soja submetidas ao TS com tiametoxam e inoculantes (Bradyrhizobium elkanni e B. japonicum). A metabolômica não direcionada e as trocas gasosas abordadas foram utilizadas para entender o impacto do TS nas plantas de soja. Foi possível traçar o perfil metabólico dessas plantas submetidas ao tratamento, permitindo verificar o efeito em três principais vias vegetais: metabolismo de defesa, metabolismo de nitrogênio e metabolismo de carboidratos, todas sendo melhoradas. Verificou se também que apesar da não alteração de parâmetros fotossintéticos pelo uso do TS, houve maior síntese de metabolitos de importância aos mais diversos aspectos vegetais. A ação metabólica do tratamento industrial de sementes na cultura da soja, proporciona um efeito positivo para o desenvolvimento inicial da cultura. Palavras-chave: Metabolômica. Tratamento de sementes. Tiametoxam.