Технологията за електрофореза на двуизмерен гел и технологията за масспектрометрия са понастоящем най-широко използваните методи за изследване на протеомиката. Двуизмерна гел електрофореза технология използва протеин изоелектрическото и молекулно тегло разлика, за да разграничи различни протеини. Въпреки че е трудно да се разграничат ниско-изобилие протеини чрез двуизмерна гел електрофореза, тя има по-високи изисквания за работа, но неговата висока производителност, добра резолюция и възпроизводимост, и неговите характеристики на комбиниране с масов спектрометрия го правят най-популярните и надеждни протеомика изследователски методи. Двуизмерната технология за електрофореза на гела и масовата спектрометрия- базирани протеомика изследователски процедури са подготовка на проби→isoelectric фокусиране→polyacrylamide гел електрофореза→гел оцветяване →изглеждане на протеинови петна от значение→инжектиране→мазми спектрометрия анализ за определяне на пептиди пръстови отпечатъци или частична аминокиселина последователност→използвате база данни за определяне на протеин. Протеомиката изследвания изисква високоразполагащи протеинови сепарация и точни и чувствителни техники за идентифициране на мас спектрометрия. Оцветяването на протеини в гел електрофореза не само засяга отделянето на протеини, но и засяга последващата масспектрометрия. Оцветяването на протеин може да бъде разделено на четири категории: органично оцветяване на реагента, сребърно оцветяване, флуоресцентно оцветяване и изотопно оцветяване.
Предлаган е двуизмерен метод за анализ на протеомиката с флуоресценция (F-2D-DIGE). Диференциалната гел-електрофореза (DIGE) е техническо подобрение на 2-DE. Той съчетава метода на множествена флуоресцентен анализ. Той разделя множество проби, етикетирани с различна флуоресценция на един и същ гел и въвежда вътрешния Концепцията за основната. Протеините в двете проби се смесват с различни флуоресцентни етикети за извършване на 2-DE за откриване на експресията на протеина в двете проби, което значително подобрява точността, надеждността и повторяемостта на резултатите. В DIGE технология, всеки протеинов петно има свой собствен вътрешен стандарт, и софтуерът може автоматично да калибрира своята експресия според вътрешния стандарт на всяко протеиново петно, за да се гарантира, че откритите промени протеиновото изобилие са налице. DIGE технологията е била приложена в различни проби.