Todimensjonal gelelektroforeseteknologi og massespektrometriteknologi er for tiden de mest brukte metodene for å studere proteomikk. Todimensjonal gelelektroforeseteknologi bruker proteinisoelektrisk punkt og molekylvektforskjell for å skille mellom ulike proteiner. Selv om det er vanskelig å skille lav-overflod proteiner ved todimensjonal gel elektroforese, den har høyere krav til drift, men dens høye gjennomstrømning, god oppløsning og reproduserbarhet, og dens egenskaper ved å bli kombinert med massespektrometri gjør det til de mest populære og pålitelige Proteomics forskningsmetoder. Todimensjonal gelelektroforeseteknologi og massespektrometribaserte proteomikkforskningsprosedyrer er prøveforberedelse→isoelektrisk fokusering→polyakrylamid gelelektrophoresis→gel farging→digging ut protein flekker av interesse→in-gel fordøyelse→masse spektrometri analyse for å bestemme peptider Fingeravtrykk eller delvis aminosyre sekvens→bruk database for å bestemme protein. Proteomics forskning krever høy oppløsning protein separasjon og nøyaktige og følsomme massespektrometri identifikasjon teknikker. Fargen på proteiner i gelelektroforese påvirker ikke bare oppløsningen av proteinseparasjon, men påvirker også etterfølgende massespektrometriidentifikasjon. Proteinfarging kan deles inn i fire kategorier: organisk reagensfarging, sølvfarging, fluorescerende farging og isotopfarge.
Unlu et al. foreslo en fluorescensdiorensial skjerm todimensjonal elektroforese (F-2D-DIGE) kvantitativ proteomics analysemetode. Differensial gel elektroforese (DIGE) er en teknisk forbedring av 2-DE. Den kombinerer metoden for flere fluorescensanalyser. Det skiller flere prøver merket med forskjellig fluorescens på samme gel og introduserer det interne det underliggende konseptet. Proteinene i de to prøvene blandes med forskjellige fluorescerende etiketter for å utføre 2-DE for å oppdage uttrykket av proteinet i de to prøvene, noe som i stor grad forbedrer nøyaktigheten, påliteligheten og repeterbarheten av resultatene. I DIGE-teknologi har hvert proteinpunkt sin egen interne standard, og programvaren kan automatisk kalibrere uttrykket i henhold til den interne standarden på hvert proteinpunkt for å sikre at de oppdagede proteinoverflodendringene er sanne. DIGE-teknologi er brukt i ulike prøver.