蛋白质组学（英语：proteomics，又译作蛋白质体学），是以蛋白质组为研究对象，研究细胞、组织或生物体蛋白质组成及其变化规律的科学。“蛋白质组学(Proteomics)”一词源于蛋白质(protein)与 基因组学(genomics)两个词的组合，意指“一种基因组所表达的全套蛋白质”，即包括一种细胞乃至一种生物所表达的全部蛋白质。”蛋白质组学研究不仅是探索生命奥秘的必须工作，也能为人类健康事业带来巨大的利益，是生命科学进入后基因时代的特征。
蛋白质是生命存在和运动的物质基础，是细胞增殖、分化、衰老和凋亡等重大生命活动的执行者，亦是基因功能活动的最终执行者，是生命现象复杂性和多变性的直接体现者。
蛋白质组研究是为了识别及鉴定一个细胞或组织所表达的全部蛋白质以及它们的表达模式，是对基因组研究的重要补充，是对生物体在蛋白质水平上定量、动态、整体性的研究。这类研究有助于了解蛋白的结构、细胞的功能、生命的本质及活动规律，为疾病的诊断、治疗、疫苗及新药开发提供科学依据。
我国科学家已经在重大疾病如肝癌、维甲酸诱导白血病细胞凋亡启动模型及维甲酸定向诱导胚胎干细胞向神经系统分化的模型等比较蛋白质组研究以及一些重要生理和病理体系的蛋白质组成分研究方面获得了重要成就。
蛋白质组学的重要应用领域有：在临床疾病中的应用、在微生物蛋白质组学中的应用、在植物研究中的应用、在肾脏病学领域的应用。我们通过研究蛋白质组，可以为肿瘤患者提供有用的疾病诊断、治疗、预后评估信息；可以早期更为准确的诊断出胰腺癌；也可以为AD的诊断、治疗药物的设计和筛选奠定基础。这项研究技术其实离我们生活非常近，对我们生命而言尤为重要。
近年来，高通量蛋白质分离与鉴定技术，如双向电泳、生物质谱、蛋白质芯片、酵母双杂交系统、生物信息学等相继建立并日趋完善，加速了蛋白质组学的发展。
Label Free：无需昂贵的稳定同位素标签标记样本，实验成本低；定量准确度难以保障；
iTRAQ：不依赖样本，可以做任意样本的总蛋白质的差异定量，而且定量准确 ；费用较高；
SILAC：定量准确；仅仅适合细胞层次的蛋白质组定量，组织的定量需要摸索或者前人已经摸索的模式，中途测试新组织难度较大；
TMT：可做到2-10个样品同时标记分析，几乎可对任何物种的各类蛋白质进行分离鉴定；费用较高。
实验流程：
可获得的实验结果（部分）：
多组样本的蛋白表达量降序分布图。观测每个样本的蛋白表达范围。散点的大小表示蛋白的样品之间的差异大小。
All：在所有样本中鉴定到的相同蛋白的个数；Evidence：在两个及以上的样品中鉴定到的蛋白个数；Specific：仅在一个样品中鉴定到的蛋白个数
蛋白质组学本质上指的是在大规模水平上研究蛋白质的特征，包括蛋白质的表达水平，翻译后的修饰，蛋白与蛋白相互作用等，由此获得蛋白质水平上的关于疾病发生，细胞代谢等过程的整体而全面的认识。
