本发明公开了用于鉴别恶性间皮瘤的血液标志物及其应用。所述血液标志物为以下九个代谢物的组合：尿嘧啶、吡咯啉羟基羧酸、苯丙氨酸、胆绿素、牛磺胆酸、胆红素、犬尿氨酸、尿苷和组氨酸。本发明将非靶向代谢组学和机器学习算法相结合，来研究恶性间皮瘤患者和健康个体对照血浆样本之间的差异代谢物，挖掘并验证了由九个代谢物组成的最优分类模型，其具有良好的敏感性和特异性，作为血液标志物能够实现对恶性间皮瘤进行高灵敏度和特异性检测，可应用在制备用于鉴别恶性间皮瘤的诊断试剂中，有助于恶性间皮瘤的诊断，提高筛查效率，降低筛查成本，为个体化治疗提供方向，改善病人的存活率和生存质量。