蛋白質的翻譯后修飾和加工，是指在肽鏈合成完成后進行的化學反應，如磷酸化、羥基化、糖基化、二硫鍵形成，以及目前發現的蛋白質自剪接等等，可能有一百種以上。翻譯后修飾和加工對蛋白質的正常生理功能是必需的，它們的變化往往和疾病的發生有關。用雙向凝膠電泳可以進行翻譯后修飾的研究，如用32P標記可以研究磷酸化蛋白的變化。雙向凝膠電泳中常可發現的蛋白質拖曳現象，很可能是一個蛋白的不同翻譯后修飾產物所造成的。拖曳圖像變化在疾病診斷上可能提供重要的信息。
