טכנולוגיית אלקטרופורזה דו מימדית של ג'ל וטכנולוגיית ספקטרומטריית מסה הן כיום השיטות השכיחות ביותר לחקר פרוטאומיקה. טכנולוגיית אלקטרופורזה דו מימדית של ג'ל משתמשת בנקודה איסואלקטרית של חלבונים ובהבדל במשקל מולקולרי כדי להבחין בין חלבונים שונים. למרות שקשה להבחין בין חלבונים בעלי שפע נמוך על ידי אלקטרופורזה דו מימדית של ג'ל, יש לו דרישות גבוהות יותר לפעולה, אך התפוקה הגבוהה שלו, הרזולוציה הטובה והשחזור שלו, ומאפייניו של שילוב עם ספקטרומטריית מסה הופכים אותו לשיטות המחקר הפרוטאומיות הפופולריות והאמינים ביותר. טכנולוגיית אלקטרופורזה ג'ל דו מימדית ונהלי מחקר פרוטאומיקה מבוססי ספקטרומטריית מסה הם הכנת דגימה→התמקדות →פוליאקרילאמיד ג'ל אלקטרופורזה→כתמת ג'ל→התעלות כתמי חלבון בעלי עניין→אין-ג'ל→ ניתוח ספקטרומטריה של מסה כדי לקבוע פפטידים טביעת אצבע או רצף חומצות אמינו חלקי→ מחקר פרוטאומיקה דורש הפרדת חלבונים ברזולוציה גבוהה וטכניקות זיהוי ספקטרומטריית מסה מדויקות ורגישות. צביעת חלבונים באלקטרופורזה של ג'ל משפיעה לא רק על הרזולוציה של הפרדת חלבונים, אלא גם משפיעה על זיהוי ספקטרומטריית המסה הבאים. כתמי חלבון ניתן לחלק לארבע קטגוריות: כתמי מגיב אורגני, כתמי כסף, כתמי פלואורסצנט וצבע איזוטופ.
Unlu et al. הציע פלואורסצנטי דיפרנציאלי להציג אלקטרופורזה דו מימדית (F-2D-DIGE) שיטת ניתוח פרוטאומיקה כמותית. אלקטרופורזה ג'ל דיפרנציאלי (DIGE) הוא שיפור טכני של 2-DE. הוא משלב את השיטה של ניתוח פלואורסצנטיות מרובה. זה מפריד דגימות מרובות שכותרתו עם פלואורסצנטיות שונה על אותו ג'ל ומציג את הפנימי המושג הבסיסי. החלבונים בשתי הדגימות מעורבבים עם תוויות פלואורסצנטיות שונות לביצוע 2-DE כדי לזהות את ביטוי החלבון בשתי הדגימות, מה שמשפר מאוד את הדיוק, האמינות והחזרתיות של התוצאות. בטכנולוגיית DIGE, לכל נקודת חלבון יש תקן פנימי משלה, והתוכנה יכולה לכייל את הביטוי שלה באופן אוטומטי בהתאם לסטנדרט הפנימי של כל נקודת חלבון כדי להבטיח ששינויי שפע החלבון שזוהו נכונים. טכנולוגיית DIGE יושמה בדגימות שונות.