תחום מחקר בביולוגיה ובביוכימיה העוסק בחקר כלל החלבונים בתא, ברקמה או באורגניזם, ובייחוד בזיהוי, בכימות, במבנה, בתפקוד וביחסי הגומלין ביניהם. "המחקר השתמש בשיטות פרוטאומיקה כדי לזהות חלבונים שהשתנו בעקבות הטיפול." "במעבדה משלבים נתוני גנומיקה ופרוטאומיקה כדי לקבל תמונה רחבה של פעילות התא." "פרוטאומיקה מסייעת באיתור סמנים ביולוגיים למחלות שונות."