1.蛋白質鑑定：可以利用一維電泳和二維電泳並結合Western等技術，利用蛋白質晶片和抗體晶片及免疫共沉澱等技術對蛋白質進行鑑定研究。

2.翻譯後修飾：很多mRNA表達產生的蛋白質要經歷翻譯後修飾如磷酸化，糖基化，酶原啟用等。翻譯後修飾是蛋白質調節功能的重要方式，因此對蛋白質翻譯後修飾的研究對闡明蛋白質的功能具有重要作用。

3.蛋白質功能確定：如分析酶活性和確定酶底物，細胞因子的生物分析/配基-受體結合分析。可以利用基因敲除和反義技術分析基因表達產物-蛋白質的功能。另外對蛋白質表達出來後在細胞內的定位研究也在一定程度上有助於蛋白質功能的瞭解。Clontech的熒光蛋白表達系統就是研究蛋白質在細胞內定位的一個很好的工具。

4.對人類而言，蛋白質組學的研究最終要服務於人類的健康，主要指促進分子醫學的發展。如尋找藥物的靶分子。很多藥物本身就是蛋白質，而很多藥物的靶分子也是蛋白質。藥物也可以干預蛋白質-蛋白質相互作用。

在基礎醫學和疾病機理研究中，瞭解人不同發育、生長期和不同生理、病理條件下及不同細胞型別的基因表達的特點具有特別重要的意義。這些研究可能找到直接與特定生理或病理狀態相關的分子，進一步為設計作用於特定靶分子的藥物奠定基礎。