生物质谱技术的发展和不断成熟极大地促进了蛋白质组学的发展，质谱技术也是目前蛋白质组研究中发展最快、也最具活力和潜力的技术。 目前质谱技术可同时实现蛋白的鉴定和定量。大致可以分为标记（label）定量和无标记（label-free）定量。标记定量方法是指用不同的化学试剂或同位素作为标记物，对不同样品进行区别标记，然后混合、经过LC-MS/MS分析。目前常用的标记定量方法有TMT、iTRAQ 及  SILAC 等方法。不同的定量方法有各自的优缺点。
      同量异序标签（Tandem Mass Tag,   TMT）是基于质谱技术的蛋白质相对定量方法中非常常见的一种。TMT 标签的多重相对定量方法具有很多优势，包括整个实验周期更短、波动更小，样品通量更高，以及样品间定量数据的缺失更少等。标记氨基的 TMT10plex 与 TMTsixplex 反应试剂的化学结构相同但是前者在质量报告区域中可以提供更多的 13C 和 15N 同位素组合形式。对于某些组合间彼此仅相差一个中子的质量，需要高分辨率的分析仪器实现串联质谱谱图采集才能进行区分。
       稳定同位素标记相对和绝对定量(isobaric tags for relative and absolute quantitation，iTRAQ) 技术由AB SCIEX公司研发的一种体外同种同位素标记的相对与绝对定量技术。该技术利用多种同位素试剂标记蛋白多肽N末端或赖氨酸侧链基团，经高精度质谱仪串联分析，可同时比较多达8种样品之间的蛋白表达量。
       定量蛋白质组学方法也可以用label-free的方法，即非标记法。非标记蛋白质组定量质谱检测的优点就是样品上机前，不需要特殊标记操作，操作非常方便，也节省了标记试剂的费用。结合使用Maxquant软件进行分析，可以做到定量检测。Maxquant软件非标记定量分析是以MS1为基础，实验证明结合Maxquant软件分析的非标记技术具有较好的定量准确性和可靠性。可以利用无标记蛋白质组学方法对各类复杂样本提取蛋白及co-IP、Pull-down等中等复杂样本进行蛋白鉴定与定量。对于复杂样本蛋白鉴定数量通常在1千个以上。