유전체를 조작해 새로운 단백질을 만드는 학문이다.

기존 단백질 성능을 개선하기 위해 유전공학적 기법을 사용하는 것도 이에 포함된다.

그러나 유전체를 이용한 것이 아닌 방법으로 단백질을 생산하는 방법은 단백질공학이 아니다.

예컨대 새로운 세포주를 발견해 유용한 항생제 항암제 아미노산 바이오농약 등을 대량생산하는 것은 단백질공학에 포함되지 않는다.

반드시 유전자의 모양과 기능을 알고 이에 유전공학적 기술을 집약해 단백질을 창제해야 단백질공학으로 인정할 수 있다.

휴먼게놈프로젝트 등으로 유전체에 대한 정보가 속속 밝혀지면서 첨단 바이오산업은 거의 단백질공학이 이끌고 있다.

단백질공학의 연구 분야에는 효소 수용체 항체 호르몬 등이 있다.