目前蛋白质组学尚无明确的定义，一般认为它是研究蛋白质组或应用大规模蛋白质分离和识别技术研究蛋白质组的一门学科，是对基因组所表达的整套蛋白质的分析。蛋白质组学的第一篇原始论著1995年发表于Electrophoresis。蛋白质组学研究内容包括对各种蛋白质的识别和定量化，确定它们的细胞内外的定位、修饰、相互反应、活性， 最终确定它们的功能。并对由此获取的数据进行数据库构建，以及推动这一学科进步的蛋白质组分析技术的研究。 　　蛋白质组学研究有两条途径：一条是类似基因组学的研究，即力图"查清"人类大约3万到4万多基因编码的所有蛋白质，建立蛋白质组数据库，即组成蛋白质组学研究；另一条途径，则是着重于寻找和筛选引起2个样本之间的差异蛋白质谱产生的任何有意义的因素，揭示细胞生理和病理状态的进程与本质，对外界环境刺激的反应途径，以及细胞调控机制，同时获得对某些关键蛋白的定性和功能分析，即比较蛋白质组学研究。

蛋白质组的概念是由澳大利亚学者Wilkins和Williams等人于1994年提出[3]，根据他们的定义，"proteome"一词源于"protein"与"genome"杂合。另有学者认为， "proteome"代表一个完整生物全套蛋白质或反映不同细胞的组合。由此，有三种含义，指的是由一个细胞，一个组织或一种生物的基因组所表达的全部相应的蛋白质。作为基因表达产物的蛋白质，其种类和数量在不同的时间及环境下是不同的，同一时刻取得的蛋白质组的数据，由于所处不同的生理病理状态，是不同的，即蛋白质组是一个动态的概念。

不考虑细胞类型，生长条件，由一完整基因组编码的全套蛋白质；可通过蛋白质组学研究了解亚细胞全部代谢成分及代谢组学（Metabolismics）。

与EST(expressed sequence tag)图谱类似的细胞/组织表达蛋白质的定量图谱。其技术为经典的蛋白质组学技术即2-DE+图像分析。在蛋白质组水平上研究疾病相关蛋白质作用、毒理学、药物作用、细胞周期路径和其它生物刺激等在蛋白水平上的精细变动，以便在整体蛋白质水平上直接观测，为进一步研究疾病变化、药物靶分子筛选及各种生物刺激作用对细胞的改变。