El proteoma es el conjunto completo de proteínas expresadas por un organismo. El término también se utiliza para describir el conjunto de proteínas producidas en un momento específico en un tipo de célula o tejido concreto. El proteoma es una expresión del genoma de un organismo. Sin embargo, a diferencia del genoma, que se caracteriza por su estabilidad, el proteoma cambia activamente en respuesta a diversos factores, como la fase de desarrollo del organismo y las condiciones internas y externas.
El estudio del proteoma se denomina proteómica y consiste en comprender cómo funcionan las proteínas e interactúan entre sí. Por ejemplo, muchas proteínas se pliegan en elaboradas estructuras tridimensionales y algunas forman complejos entre sí para realizar sus funciones. Además, las proteínas sufren modificaciones, que pueden producirse antes o después de la traducción. El proteoma puede estudiarse mediante diversas técnicas. Por ejemplo, se puede utilizar la gelelectroforesis bidimensional para separar las proteínas por su tamaño y por su carga. El proteoma también puede estudiarse mediante otra técnica de laboratorio denominada espectrometría de masas, que identifica proteínas específicas dentro de muestras complejas.