随着大量生物体全基因组序列的获得，特别是人类基因组序列草图的完成，基因组学研究重点不可避免地从结构基因组学转向功能基因组学，而蛋白质组学（proteom）正是作为功能基因组研究的重要支柱在上世纪90年代中期应运而生。蛋白质组是指一个基因，一个细胞或组织所表达的全部蛋白质成分。蛋白质组学研究的是在不同时间和空间发挥功能的特定蛋白质群体，从而揭示和说明生命活动的基本规律。蛋白质组学可以分为三个领域：①蛋白质的大规模的分离与鉴定，以及它们的表达后修饰；②蛋白水平的差异显示在疾病中的运用；③运用当前的一切手段研究蛋白质与蛋白质之间的相互关系。与基因组相比蛋白质组具有多样性和可变性。对一个机体而言，基因的数目是恒定的，而蛋白质的种类和数目在同一个机体的不同细胞中各不相同，即使同一细胞在不同的时期，不同条件下，其蛋白质表达也不同。虽然可以通过cDNA芯片等方法显示生物体的基因启动状况，但mRNA水平（包括mRNA的种类和含量）并不能完全反映出蛋白质的表达。另外从研究手段方面来说，蛋白质研究技术比基因技术相对要复杂和困难，不仅氨基酸残基数量多于核甘酸残基，而且在蛋白质组研究中没有一种方法象PCR那样能迅速扩增目的片段，这样对于丰度低但功能重要的蛋白质很难进行大规模的研究。
目前，蛋白质组学研究的主要技术包括：双向（二维）聚丙烯酰胺凝胶电泳医学`教育网搜集整理（结合等电聚焦和IEJK）分离蛋白质，在固相载体上形成蛋白质-多肽图谱，用敏感的方法染色（如银染）并用图像分析电子计算机进行鉴定；将蛋白质点切下，用酶消化，进一步用氨基酸分析、质谱分析等进行鉴定；或结合蛋白质的毛细管电泳，高效液相色谱技术（HPLC）以至蛋白质芯片进行鉴定。
蛋白质芯片是近年来蛋白质组学研究中兴起的一种新的方法，它类似于基因芯片，是将蛋白质点到固相物质上，然后与要检测的组织或细胞等进行“杂交”，再通过自动化仪器分析得出结果。这里所指的“杂交”是指蛋白与蛋白之间如（抗体与抗原）在空间构象上能特异性的相互识别。此方法与传统的研究方法相比具有如下优点：①蛋白质芯片是一种高通量的研究方法，能在一次实验中提供相当大的信息量，使我们能够全面、准确的研究蛋白表达谱，这是传统的蛋白研究方法无法做到的。②蛋白质组芯片的灵敏度高，它可以检测出蛋白样品中微量蛋白的存在，检测水平已达ng级。美国科学家Haab等运用绿色荧光标记抗体微阵列，用红色荧光标记蛋白混和物，并运用计算机识别（R/G）的信号强弱，来进行检测，检测水平可达到1ng/ml.③蛋白质芯片具有高度的准确性。
蛋白质组芯片可用于蛋白质组学研究中的各个领域，具体来说大致可分为三个方面：研究蛋白质与蛋白质之间的相互作用，筛选新的蛋白质；蛋白质芯片能够用于现在其它方法不能检测到的，如蛋白质-药物、蛋白质-脂质之间的相互作用；蛋白质组芯片还可用于检测蛋白与小分子物质的作用。例如蛋白质与DNA，RNA分子等。蛋白质芯片的制作是决定其运用的关键因素之一，蛋白质组芯片的制作比当前流行DNA芯片制作要复杂，特别是涉及大量不同种类的蛋白的高效表达与纯化。因此，蛋白质芯片制作存在费时、费力且成本较高等不足，限制了其在临床的应用。
