尽管蛋白质组学(proteomics)应用的前景良好，但如何将它用于药物发现过程仍存在众多障碍。由于疾病过程通常都以一种或另一种类型异常蛋白质的形式表现，所以制药公司一直在评价蛋白质组学(研究所有被基因组编码的蛋白质)在发现潜在药物靶的中的作用。

    但一种蛋白质分子在不同的时间可选择不同的形状，它可通过加入不同的化学基团进行化学修饰,同时现时还没有有效的方法将小量的蛋白质以与PCR放大小量基因同样的方式放大。在细胞内，蛋白质数目也比基因多得多，总数约有30万。

    蛋白质组学公司正在开发各种各样的技术。它们包括质谱分析、X-线晶体分析、电泳、高压液相色谱、蛋白质表达分布、酵母二-hydrid筛选和蛋白质微阵列等。从事这些技术开发的公司有：Astex Technology，利用高通量X-线晶体分析以获得靶的蛋白质的三维结构；Cellzome，开发蛋白质相互作用和通路图，以确认相关靶的；Compugen，将数学和计算机科学专业知识与分子生物学结合，以进行基因组学和蛋白质组学数据分析；Curagen,用PathCalling技术鉴别蛋白质-蛋白质相互作用,并用生物信息学软件加以比较；InPharmatica，PharmaCarta软件提供一个大型发现信息学平台；Meltec，一种高通量机器人造影技术，用于细胞蛋白质网络；Structural BioInformatics,利用蛋白质结构信息预测潜在药物的形状；Structural GenomiX，利用基因组学、晶体学和生物信息学确定蛋白质族内靶标的结构。

    按照基因组学将各种技术加以组合以试图研究蛋白质系统和蛋白质之间的关系，并确认药物靶的和与这些靶的相互作用的先导化合物。蛋白质组学也被用于认证靶的，解释为何一种特定的化合物拥有治疗作用，和使先导药物最适化。蛋白质组学也被用于在临床前试验中评价潜在产品的毒理学，希望它比动物实验费用更低。此外，也可能用于监察临床试验潜在产品的疗效和毒性。

  与此同时，蛋白质组学公司通过与大型制药公司协议的模式参与药物发现和认证，如AmbitBiosciences与AstraZeneca公司合作，以确认CNS靶的和CuraGen与Bayer公司肥胖症和糖尿病领域的合作等。