प्रोटीन के अमीनो एसिड अनुक्रम का निर्धारण, प्रोटीन के संरचना परिवर्तन का अध्ययन और किसी अन्य गैर-पेप्टाइड अणु के साथ जटिल अणुओं का अध्ययन भी प्रोटीन अनुक्रम विश्लेषण है। एक जीवित जीव की सेलुलर प्रक्रियाओं को प्रोटीन की संरचना और कार्य की खोज से जाना जाता है, इस प्रकार शोधकर्ता को दवा लक्ष्य विकसित करने और डिजाइन करने की अनुमति मिलती है। मास-स्पेक्ट्रोमेट्री और एडमैन डिग्रेडेशन प्रोटीन अनुक्रमण निर्धारित करने की प्रमुख विधियाँ हैं। समानांतर में प्रोटीन की विस्तृत मात्रा का पालन करने से उन्हें एक सैद्धांतिक लाभ होता है, जो अतिरिक्त रूप से तेज़, यंत्रीकृत, व्यावहारिक, अत्यधिक संवेदनशील और उदाहरणों और अभिकर्मकों को बख्शते हैं। इस बिंदु पर, यह प्रयोगात्मक और नैदानिक अन्वेषण के लिए उपयोगों की विस्तृत श्रृंखला के साथ एक आशाजनक पद्धति है।