La proteómica estudia el proteoma, el conjunto de proteínas que se expresa a partir de un genoma.

La reciente descripción del código genético humano y de otros organismos, es uno de los avances más importantes de la ciencia moderna para la comprensión del funcionamiento de los organismos, del desarrollo y diferenciación de las células y de la interacción entre organismos y ambiente a través de señales químicas o físicas pero, al mismo tiempo, no es capaz de explicar estas funciones, surgiendo la necesidad del estudio específico del proteoma.

El genoma es siempre el mismo en cada célula con núcleo durante toda la vida, sin embargo, el proteoma es distinto en diferentes células del mismo organismo, es extremadamente variable en el tiempo, y responde a múltiples factores de naturaleza metabólica, fisiológica, farmacológica, nutricional y ambiental.

Por tanto, el proteoma es altamente dinámico, variando durante el ciclo celular y es regulado por múltiples factores como la temperatura y otros factores físicos, nutrientes, fármacos, composición química del entorno, estado metabólico, edad y hormonas.

Un mismo genoma da lugar a la expresión de diferentes proteínas dependiendo del estado celular y a su vez éstas pueden ser modificadas de diferente manera en respuesta a diferentes requerimientos; por lo que a partir de un mismo genoma podemos obtener diferentes proteomas.