90年代初期開始實施的人類基因組計劃，在經過各國科學家近10年的努力下，已經取得了巨大的成就。不僅完成了十余種模式生物（從大腸桿菌、釀酒酵母到線蟲）基因組全序列的測定工作，還有望在2003年提前完**類所有基因的全序列測定。那么，知道了人類的全部遺傳密碼即基因組序列，就可以任意控制人的生老病死嗎？其實并不是這么簡單。基因組學（genomics）雖然在基因活性和**的相關性方面為人類提供了有力根據,但實際上大部分**并不是因為基因改變所造成。并且，基因的表達方式錯綜復雜，同樣的一個基因在不同條件、不同時期可能會起到完全不同的作用。關于這些方面的問題，基因組學是無法回答的。所以，隨著人類基因組計劃的逐步完成，科學家們又進一步提出了后基因組計劃，蛋白質組（proteome）研究是其中一個很重要的內容。
目前，在蛋白質功能方面的研究是極其缺乏的。大部分通過基因組測序而新發現的基因編碼的蛋白質的功能都是未知的，而對那些已知功能的蛋白而言，它們的功能也大多是通過同源基因功能類推等方法推測出來的。有人預測，人類基因組編碼的蛋白至少有一半是功能未知的。因此，在未來的幾年內，隨著至少30種生物的基因組測序工作的完成，人們研究的重點必將轉到蛋白質功能方面，而蛋白質組的研究正可以完成這樣的目標。在蛋白質組的具體應用方面，蛋白質在**中的重要作用使得蛋白質組學在人類**的研究中有著極為重要的價值。
基因組(genome)包含的遺傳信息經轉錄產生mRNA，一個細胞在特定生理或病理狀態下表達的所有種類的mRNA稱為轉錄子組(transcriptome)。很顯然，不同細胞在不同生理或病理狀態下轉錄子組包含的mRNA的種類不盡相同。mRNA經翻譯產生蛋白質，一個細胞在特定生理或病理狀態下表達的所有種類的蛋白質稱為蛋白質組(proteome)。同理，不同細胞在不同生理或病理狀態下所表達的蛋白質的種類也不盡相同。蛋白質是基因功能的實施者，因此對蛋白質結構，定位和蛋白質-蛋白質相互作用的研究將為闡明生命現象的本質提供直接的基礎。
生命科學是實驗科學，因此生命科學的發展極大地依賴于實驗技術的發展。以DNA序列分析技術為核心的基因組研究技術推動了基因組研究的日新月異，而以基因芯片技術為代表的基因表達研究技術為科學家了解基因表達規律立下汗馬功勞。在蛋白質組研究中，二維電泳和質譜技術的黃金組合又為科學家掌握蛋白質表達規律再鑄輝煌。蛋白質組學(proteomics)就是指研究蛋白質組的技術及這些研究得到的結果。
蛋白質組學的研究試圖比較細胞在不同生理或病理條件下蛋白質表達的異同，對相關蛋白質進行分類和鑒定。更重要的是蛋白質組學的研究要分析蛋白質間相互作用和蛋白質的功能。