蛋白純化要利用不同蛋白間內在的相似性與差異，利用各種蛋白間的相似性來除去非蛋白物質的污染，而利用各蛋白質的差異將目的蛋白從其他蛋白中純化出來。每種蛋白間的大小、形狀、電荷、疏水性、溶解度和生物學活性都會有差異，利用這些差異可將蛋白從混合物如大腸桿菌裂解物中提取出來得到重組蛋白。
蛋白的純化大致分為粗分離階段和精細純化階段二個階段。一般蛋白純化采用的方法為樹脂法。粗分離階段主要將目的蛋白和其他細胞成分如DNA、RNA等分開，由于此時樣本體積大、成分雜，要求所用的樹脂高容量、高流速、顆粒大、粒徑分布寬．并可以迅速將蛋白與污染物分開，必要時可加入相應的保護劑（例如蛋白酶抑制劑），防止目的蛋白被降解。精細純化階段則需要更高的分辨率，此階段是要把目的蛋白與那些分子量大小及理化性質接近的蛋白區分開來，要用更小的樹脂顆粒以提高分辨率，常用離子交換柱和疏水柱，應用時要綜合考慮樹脂的選擇性和柱效兩個因素。選擇性指樹脂與目的蛋白結合的特異性，柱效則是指各蛋白成分逐個從樹脂上集中洗脫的能力，洗脫峰越窄，柱效越好。僅有好的選擇性，洗脫峰太寬，蛋白照樣不能有效分離。
主要方法：
（1） 根據分子大小不同的分離方法：透析和超過濾（利用蛋白質分子不能通過半透膜的性質）；密度梯度離心（蛋白質在介質中離心時質量和密度較大的顆粒沉降較快）；凝膠過濾（一種柱層析）
（2） 利用溶解度差別分離：等電點沉淀法（由于蛋白質分子在等電點時凈電荷為零，減少了分子間靜電斥力，因而容易聚集沉淀，此時溶解度小）；鹽溶與鹽析（利用一定濃度鹽溶液增大或減小蛋白質的溶解度）
（3） 根據電荷不同的分離方法，主要包括電泳和離子交換層析分離；
（4） 蛋白質的選擇吸附分離（利用顆粒吸附力的強弱不同達到分離目的）
（5） 根據配體特性的分離——親和層析（利用蛋白質分子與另一種稱為配體的分子能夠特異而非共價地結合這一生物性質）
(6) 低溫有機溶劑沉淀法: 用與水可混溶的有機溶劑，甲醇，乙醇或丙酮，可使多數蛋白質溶解度降低并析出，此法分辨力比鹽析高，但蛋白質較易變性，應在低溫下進行。
