タンパク質の活性と構造は、試験管内、生体内、シリコンウェハ内で調べることができる。精製したタンパク質を制御された環境で試験管内で培養する研究は、タンパク質がどのように機能を発揮するかを知る上で有用である：例えば、酵素動力学研究では、酵素の触媒活性の化学的メカニズムや、様々な基質分子に対する相対的な親和性を探る。対照的に、生体内実験では、細胞あるいは生物全体におけるタンパク質の生理的役割に関する情報を得ることができる。シリコンウェア内研究は、タンパク質を研究するために計算手法を用いる。