在现代研究技术，如
荧光显微镜，
流式细胞仪和
蛋白质芯片技术中，
抗体仍然扮演着非常重要的角色。但依赖于抗体的蛋白质检测存在一些缺点，其中最大的限制就是，抗体的可用性和质量差别很大。一些大规模项目，比如人类蛋白质图谱（Human Protein Atlas），Antibodypedia，以及美国NIH研究院的Health Protein Capture Reagents Program等，都在通过分析人类蛋白靶标有关的抗体的系统生发和特征，来寻找解决这些问题的方法。
不过还有另一条路——质谱，这也许是蛋白组学研究中最熟悉的一种技术了，这种方法能用于特异性分析靶标兴趣蛋白。在最成熟的定向分析技术，也就是选择反应监控技术（selected reaction monitoring，SRM）中，一种称为三重
四极杆质谱仪（triple quadrupole）技术的质谱方法能检测到特异性肽段，帮助研究人员高灵敏度，可重复性地定量监测这些蛋白。同期Nature Methods杂志的另外一篇“Mass spectrometry–based targeted proteomics”文章，简要介绍了这项技术的总体情况，对比介绍了以发现为基础的蛋白质组学分析的定向质谱技术流程，作为一种入门材料，值得一看。
定向蛋白质组的核心是利用串联四级杆质谱特有的MRM扫描方式来定向检测蛋白质，通过软件计算要检测蛋白质的肽对应的母子离子对，用串联四级杆质谱进行MRM扫描，得到MRM色谱峰，一般还会进行MSMS扫描，以对这些肽的MRM进行序列确认，或利用 MSMS进行定性和翻译后修饰位点检测等。
质谱方法比抗体方法更先进的一个原因，就是已经开发出了一种新的定向分析技术，比生产一个新的抗体要快得多，并大大减少了检测特异性方面的问题（抗体方法存在交叉反应的问题）。
虽然抗体方法在低丰度蛋白的检测方面更加灵敏，但是质谱技术的一个明显优势就是能在单个实验中检测多种蛋白，比如说，
系统生物学研究人员可以了解到一蛋白网络中蛋白水平的波动，或者临床研究人员能检测到某种疾病状态下，一组
生物标记物的变化情况。
以质谱为基础的定向蛋白质组学研究领域的发展历程并不短，早在上个世纪70年，三重
四极杆质谱仪就已经出现，并在80年代首次在发表的文章中，证明可以被用来检测肽段。
过去几年间，更广泛的范围内定向质谱技术的应用迅速攀升，而且新方法，新工具，新资源和新一代方法，也令更多研究领域的科学家们能利用到这项技术。另外一篇文章：“Targeted proteomics”介绍了质谱为基础的定向蛋白质组学技术在生物学实验室中的重要性。
1.蛋白质鉴定：可以利用一维电泳和二维电泳并结合Western等技术，利用蛋白质芯片和
抗体芯片及
免疫共沉淀等技术对蛋白质进行鉴定研究。
2.翻译后修饰：很多mRNA表达产生的蛋白质要经历翻译后修饰如磷酸化，糖基化，酶原激活等。翻译后修饰是蛋白质调节功能的重要方式，因此对蛋白质翻译后修饰的研究对阐明蛋白质的功能具有重要作用。
3.蛋白质功能确定：如分析酶活性和确定酶底物，
细胞因子的生物分析/配基-受体结合分析。可以利用基因敲除和反义技术分析
基因表达产物-蛋白质的功能。另外对蛋白质表达出来后在细胞内的定位研究也在一定程度上有助于蛋白质功能的了解。 Clontech的荧光蛋白表达系统就是研究蛋白质在细胞内定位的一个很好的工具。