Công nghệ điện di gel hai chiều và công nghệ quang phổ khối hiện là các phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất để nghiên cứu proteomics. Công nghệ điện di gel hai chiều sử dụng điểm điện môi protein và chênh lệch trọng lượng phân tử để phân biệt các protein khác nhau. Mặc dù rất khó để phân biệt các protein có độ phong phú thấp bằng điện di gel hai chiều, nhưng nó có yêu cầu cao hơn để hoạt động, nhưng thông lượng cao, độ phân giải tốt và khả năng tái tạo, và đặc điểm của nó được kết hợp với quang phổ khối làm cho nó trở thành phương pháp nghiên cứu Proteomics phổ biến và đáng tin cậy nhất. Công nghệ điện di gel hai chiều và các quy trình nghiên cứu proteomics dựa trên quang phổ khối là chuẩn bị mẫu→tệp tập trung đồng điện phân→polyacrylamide gel điện di→lơgel→digging ra các điểm protein quan tâm→ tiêu hóa trong gel→mass phân tích quang phổ để xác định peptide Vân tay hoặc một phần chuỗi axit amin→ Nghiên cứu proteomics đòi hỏi phải tách protein có độ phân giải cao và các kỹ thuật nhận dạng quang phổ khối chính xác và nhạy cảm. Màu sắc của protein trong điện di gel không chỉ ảnh hưởng đến độ phân giải tách protein mà còn ảnh hưởng đến việc xác định phổ khối tiếp theo. Nhuộm protein có thể được chia thành bốn loại: nhuộm thuốc thử hữu cơ, nhuộm bạc, nhuộm huỳnh quang và màu đồng vị.
Unlu et al. đề xuất một phương pháp phân tích proteomics định lượng điện di hai chiều (F-2D-DIGE). Điện di gel vi sai (DIGE) là một cải tiến kỹ thuật của 2-DE. Nó kết hợp phương pháp phân tích nhiều huỳnh quang. Nó tách nhiều mẫu được dán nhãn huỳnh quang khác nhau trên cùng một loại gel và giới thiệu bên trong Khái niệm cơ bản. Các protein trong hai mẫu được trộn với các nhãn huỳnh quang khác nhau để thực hiện 2-DE để phát hiện sự biểu hiện của protein trong hai mẫu, giúp cải thiện đáng kể độ chính xác, độ tin cậy và khả năng lặp lại của kết quả. Trong công nghệ DIGE, mỗi điểm protein có tiêu chuẩn bên trong riêng và phần mềm có thể tự động hiệu chỉnh biểu hiện của nó theo tiêu chuẩn bên trong của mỗi điểm protein để đảm bảo rằng sự thay đổi giàu protein được phát hiện là đúng. Công nghệ DIGE đã được áp dụng trong các mẫu khác nhau.