Diferente do genoma, que é relativamente estático, o proteoma é considerado dinâmico, pois as proteínas de uma célula sofrem diversas alterações quando são submetidas a diferentes estímulos como, por exemplo, fatores ambientais, nutricionais e de estresse. Entre outros, podem sofrer modificações pós-traducionais, migrações no interior celular, alterações nas taxas de turnover etc. Dessa forma, a cada momento/condição experimental, podemos ter diferentes proteomas sendo expressos por um sistema celular.

O avanço das técnicas de sequenciamento possibilitou a determinação de genomas completos, gerando mudanças importantes nas pesquisas biológicas. Entretanto, apenas as sequências gênicas não são suficientes para esclarecer mudanças fenotípicas, explicar função, estrutura e localização celular das proteínas. A análise da expressão proteica através do estudo de RNA mensageiro (transcriptoma) pode não revelar as quantidades de proteínas efetivamente expressas, já que não considera a existência de possíveis etapas de regulação pós-transcricional e/ou pós-traducional. Também importante, não permite inferir a presença de modificações pós-traducionais nas proteínas expressas, tais como glicosilação ou fosforilação.