蛋白質組學本身是一門大科學，其產生的數據量是十分龐大。 

如何將大量的蛋白質組學數據進行儲存和加工，使之轉變成可以理解的具有生物學意義的結果比如蛋白質名稱，多肽序列，蛋白質結構，蛋白質差異等； 

如何使蛋白質組學的研究流程盡可能的符合高通量、自動化的要求； 

如何深入的挖掘蛋白質組學數據內隱藏的生物學規律，比如蛋白質的亞細胞定位、蛋白質的翻譯后修飾序列和位點信息、跨膜序列分析和信號肽序列分析等已經成為蛋白質組學面臨的重要問題。

而這些問題的解決必須要依賴于生物信息學分析手段。生物信息學（Bioinformatics）是在生命科學、計算機科學和數學分析的基礎上逐步發展而形成的一門新興交叉學科，是運用數學與計算機科學手段進行生物數據等信息的收集、加工、存儲、分析與解析的科學。隨著蛋白質組學的不斷發展，也對生物信息學提出了更多的挑戰，兩者不斷的相互作用形成了蛋 白質組生物信息學這一活躍的研究分支。

另外蛋白質組學與其他學科的交叉也日益顯著和重要，這種交叉是新技術新方法的活水之源，尤其是蛋白質組學與其他大規模生物科學如基因組學、轉錄組學、代謝組學等領域的交叉所呈現出的系統生物學(Systems Biology)研究模式將成為未來生命科學最令人激動的新前沿，這一領域的研究就更需要蛋白質組生物信息學的輔助。