（一）蛋白质两性电离与等电点
蛋白质分子中有许多可解离的基团，除了肽链末端的α-氨基和α-羧基以外，还有各种侧链基团，如Asp和Glu侧链的羧基、Lys的ε-氨基、Arg的胍基、His的咪唑基、Cys的巯基、Tyr的酚基。因此，蛋白质与氨基酸类似，是两性电解质。
蛋白质的解离取决于溶液的pH值。当溶液在某个pH值时，蛋白质分子所带正电荷数与负电荷数恰好相等，净电荷为零，在电场中既不向阳极移动，也不向阴极移动，此时溶液的pH值就是该蛋白质的等电点。等电点大小由蛋白质分子中可解离基团的种类和数量决定。
不同蛋白质有不同的等电点，如胃蛋白酶为1.0~2.5；胰蛋白酶为8.0；血红蛋白为6.7。体内大多数蛋白质的等电点接近5，在生理条件下（pH约为7.4）带负电荷。蛋白质分子在等电点时不带电荷，因此容易碰撞而聚集沉淀，可以利用等电点沉淀法分离不同的蛋白质。
（二）电泳
在电场作用下，带正粒子向着与其所带电荷相反的极性移动的现象称电泳（electrophoresis）。
电泳速度（mobility）一般称迁移率,是指单位电场强度下的带电离子运动速度。V/X
在电泳过程中，带电粒子的移动速度v除与粒子所带电荷量Q及电场强度X有关外，还与粒子半径r及介质的粘度有关：式中6是适用于球形带电粒子的经验数值，对椭圆形或半径很大的粒子则数值有所不同。可迁移率与蛋白质的分子大小、形状和净电荷数量有关，净电荷数量愈大，分子小的迁移率大，否则相反。
不同蛋白质分子由于净电荷数量、分子大小、形状存在差异，一般有不同的迁移率。因此，可以利用电泳将多种蛋白质混合物分离，并进一步检测、分析。电泳是蛋白质分离、分析的有效方法，常见的包括聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）法、等电聚焦电泳（IEF）等。
（三）蛋白质的分子量
蛋白质分子大小通常用道尔顿（Dalton，D）或千道尔顿（kD）表示，一般在6×~之间。测定蛋白质的分子量有许多方法，常用的有SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）、凝胶过滤法等。这些方法的误差约为5%~10%。
（1）SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法聚丙烯酰胺凝胶是一种凝胶介质，蛋白质在其中的电泳速度决定于蛋白质分子的大小、形状和电荷数量。十二烷基硫酸钠（SDS）是一种阴离子去污剂，可与蛋白质分子以一定比例结合，形成SDS-蛋白质复合物，使蛋白质分子带上大量的负电荷，消除了不同蛋白质分子间的电荷差异，并且不同蛋白质与SDS形成的复合物具有类似形状。
这样，他们的电泳速度只决定于蛋白质分子量的大小，蛋白质分子在凝胶中的移动距离与指示剂移动距离的比值称相对迁移率。相对迁移率与蛋白质分子量的对数呈线性关系。用几种标准蛋白质分子量的对数与对应的相对迁移率作图，得到标准曲线。根据待测蛋白相对迁移率，利用标准曲线可计算其分子量。
（2）凝胶过滤法又称分子筛层析法。在层析柱中装入具有多孔网状结构的葡聚糖凝胶，这种凝胶颗粒的网孔只允许较小的分子进入，而大于网孔的分子则被排阻。当用洗脱液洗脱时，被排阻的分子量大的分子先被洗脱下来，分子量小的分子后被洗脱下来，见图。
将几种已知分子量的标准蛋白质混合物溶液上柱洗脱，记录各种蛋白质的洗脱体积，然后，以分子量的对数为纵坐标，以洗脱体积为横坐标，作标准曲线。待测蛋白质溶液在上述相同的层析条件下分离，记录其洗脱体积，然后根据标准曲线计算其分子量。
（3）沉降速度法是利用超速离心法测定蛋白质分子量的一种方法。将蛋白质溶液放在超速离心机的离心管中，在约10万转/min速度下离心，使蛋白质分子沉降。利用光学系统可以检测蛋白质分子的沉降，测出蛋白质的沉降速度。一种蛋白质分子在单位离心力场中的沉降速度为恒定值，被称为沉降系数，常用S（Svedberg）表示。已测得许多蛋白质的S值都在1×10-13~×10-13秒之间，因此，采用1×10-13秒作为沉降系数的一个单位，用S表示。如某蛋白质的沉降系数为30×10-13秒，可用30S表示。
除上述方法外，近年来高效液相色谱（HPLC）、毛细管电泳（CE）、质谱（MS）等也用于测定蛋白质的分子量，其中质谱是目前测定分子量最准确的实验方法，精度可达0.01%。另外，现代生物化学研究中很常用的一种分析蛋白质分子量的方法，是先通过分子克隆技术得到编码某蛋白质的基因，然后根据编码的氨基酸序列计算其分子量。
