Proteomica is een tak van de biotechnologie die de technieken toepast van de moleculaire biologie, biochemie en genetica om eiwitten te bestuderen, hoe ze worden gewijzigd, hun structuur, functie en onderlinge interacties. Het doel van de proteomica is een meer allesomvattend en samenhangend beeld te krijgen van de biologie door alle eiwitten van een cel of weefsel te bestuderen in plaats van elk eiwit afzonderlijk. Onderzoeksmethoden omvatten onder meer bestudering van modificaties, functie en lokalisatie van eiwitten en van interacties tussen eiwitten onderling.
Proteomica (Engels: proteomics) is de studie van het proteoom: alle eiwitten (proteïnen) van een organisme of een deel van een organisme (zoals een orgaan, een cel, of een subcellulaire structuur). Het vakgebied van de proteomica is verwant aan dat van de genomica en kan, net als de andere '-omics'-gebieden, beschouwd worden als een onderdeel van de systeembiologie.
In de genomica worden de genen van een cel of organisme bestudeerd. Daarmee kan dus informatie verkregen kan worden over het genotype. Met de proteomica kan echter een beeld verkregen worden van de eiwitten die op een bepaald moment in een organisme aanwezig zijn. De proteomica geeft dus informatie over het fenotype.
Het proteoom wordt aanzienlijk complexer geacht dan het genoom, omdat een eiwit veel verschillende modificaties kan ondergaan, zoals methylering, acetylering, ubiquitinering en de vorming van zwavelbruggen.
Een belangrijk onderdeel van de proteomics is, welke interacties eiwitten aangaan. Dit wordt soms ook wel het interactoom genoemd.