在生物治療藥物的生產過程中，滴度測定用于測量發酵液中目標蛋白的濃度。在以下兩種重要的情況下，需要進行準確的滴度測定。種情況是在克隆篩選過程中，僅選擇那些提供足量目標蛋白的轉染克隆細胞株。第二種情況是在發酵工藝的放大過程中監測目標蛋白質的濃度：細胞培養基條件的優化和佳收獲時間的確定依靠準確的滴度測定。

反相色譜仍然是色譜工作者“武器庫"中有價值的工具之一。這是一種廣為人知的技術，依賴于分析物和固定相之間的疏水相互作用。對于完整蛋白，該技術使用有機溶劑作為流動相進行梯度洗脫。在這些條件下，分子很可能發生變性。這是一種靈敏的分析技術，因為樣品保留在色譜柱上得到濃縮，且適用于質譜分析。因此，該技術適用于測定完整蛋白質的精確質量。

肽譜分析是一種強大的技術，可用于全面鑒定蛋白質的一級結構，還能夠區分蛋白質內異構體的準確位點。由于生物治療蛋白的一級結構或氨基酸序列是已知的，因此能夠預測在使用酶（例如胰蛋白酶）酶解蛋白質時將生成的片段。胰蛋白酶通過水解賴氨酸或精氨酸，以及除脯氨酸以外的任何其他氨基酸之間的鍵，將蛋白質分解成片段。使用這種方法，曲妥珠單抗將被分解成 62 種單獨的片段，并且高分離度反相分離能夠將這些物質分離成經典的“指紋"色譜圖。將分離與質譜檢測相結合，能夠將肽譜分析色譜圖中觀察到的實際的峰，與分析軟件預測的預期片段相關聯。

確定蛋白質的氨基酸組成是一種成熟的技術，該技術通常與其他技術一起使用以確認正確的結構。在分析之前，通常利用酸水解使蛋白質水解成氨基酸。氨基酸也是用于制備生物治療蛋白的細胞培養基中的關鍵成分。通常需要監測發酵反應期間各種氨基酸的消耗量，因此可以使用相同的色譜方法。

糖基化是一種重要的翻譯后修飾，因為多聚糖在蛋白質識別和生物治療藥物療效方面起著關鍵作用。生物治療蛋白的生產需要采用哺乳動物細胞系。糖基化途徑非常復雜，而且并非所有克隆都能產生所需的糖譜。監管機構認為這是一項重大挑戰，并就如何確定糖指紋圖譜提供了指導，包括使用特定的酶 PNGase F 切割 N-糖，用熒光試劑標記它們以提高檢測靈敏度，然后使用親水相互作用色譜 (HILIC) 柱（通常與熒光檢測器結合使用，但也可使用質譜）將它們分離。

蛋白質經常容易由于環境條件刺激而發生聚集，形成二聚體和大分子量低聚物或高階結構。這在生物治療蛋白的生產中尤其成問題，因為目標蛋白要經受可能誘導聚集的多種條件。這些條件包括發酵過程中溫度和濃度的變化，以及下游處理過程中 pH 和濃度的變化。甚至剪切力（來自葉輪葉片、攪拌器和其他工程設備）也可能導致與應力相關的聚集。聚集體，特別是分子量非常大的多聚體以至亞可見顆粒的存在，可能會對健康有害。因此，先決條件是量化和確定聚集水平，并予以限制。

由于存在帶正電荷和帶負電荷的氨基酸以及帶負電荷的多聚糖（唾液酸），意味著大分子蛋白質作為多電荷物質存在，并且有幾種副反應可導致凈電荷變化。抗體抗原結合區內的異構體對功能的影響可能更為重大。