蛋白质组是对一个基因组、细胞或组织在一定时期内所表达出的所有蛋白质的统称；而蛋白质组学是利用各种分析检测技术，从整体水平对蛋白质组进行系统研究。通过蛋白质组学技术可同时对成千上万的蛋白质进行检测分析，从而加快了新的肿瘤标志物的发现，以及抗肿瘤药物靶点的鉴定。由于蛋白质组学技术具有高灵敏度、高通量、重现性好等优点，近年来已被广泛应用于新的肿瘤标志物识别与筛选。

代谢组学是对生物体内所有代谢物进行定量分析，并寻找代谢物与生理病理变化的关系，主要技术手段是核磁共振（NMR），质谱（MS），色谱（HPLC）及色谱质谱联用技术等。通过检测样本的代谢物组学谱，可以判断出生物体的病理生理状态，可找出与之相关的生物标志物；它的最大优点在于帮助我们更全面的掌握机体病情变化过程以及体内物质的代谢途径，从而使临床诊断更准确。总之，联合蛋白质组学、代谢组学等组学技术可进行系统研究，为找到特异性强、灵敏度高的肿瘤标志物提供了可能。