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蛋白纯化（protein purification）是从组织、细胞或者蛋白混合物中分离提取特定的目的蛋白组份的过程。
蛋白纯化既要使得分离的蛋白具有较高纯度，同时又要保持蛋白质的生物学活性。因此，需要根据不同的蛋白性质设计一种或者多种组合提纯方案。 蛋白的纯化主要策略是利用不同蛋白质之间的相似性与差异性。依据蛋白之间的相似性可以去除非蛋白物质，再根据蛋白质的差异性将目的蛋白分离出来。特别是基因工程技术发展迅速，许多蛋白虽然通过基因重组方法可以实现表达，但蛋白纯化的水平直接影响蛋白的纯度和活性的高低，因此，蛋白纯化仍是现代生物技术一个重大课题。
蛋白分离纯化所得到的蛋白一方面对于深入研究蛋白质的结构与功能至关重要，另一方面，蛋白的分离纯化也直接影响蛋白的应用效果。因此，蛋白纯化对于生物科学研究和应用有着重要作用，蛋白分离与纯化技术也是生物产业中的核心技术。
蛋白纯化的原则是以合理的效率、速度、收率和纯度，分离目的蛋白，同时仍保留其生物学活性和化学完整性。主要步骤包括选择实验材料，实验材料预处理、蛋白提取、蛋白粗分级、蛋白细分级以及蛋白鉴定等过程。
纯化过程中必须注意：1尽可能减少对蛋白活性的影响，例如避免酸碱度过高或过低、高温和重金属等因素影响；2. 低温条件下操作；3. 尽可能使样品中蛋白质的浓度维持在较高水平。
根据纯化手段的类型，可以将蛋白纯化分为：
一，沉淀法，包括盐析沉淀，利用盐离子破坏蛋白表面水化层，暴露疏水区，继而发生沉淀，达到初步纯化目的；有机沉淀，利用有机溶剂降低水活度，破坏蛋白表面水化膜，导致蛋白沉淀。沉淀法是温和的纯化方法，但纯度不高，可以作为初级纯化步骤。
二，透析法，包括透析袋和超滤法。通过透析和超滤，可以去除小分子杂质，而且可以置换蛋白基质溶液。
三，层析法，包括分子筛凝胶层析、离子交换层析、亲和层析（金属螯合亲和层析、蛋白A/G层析、受体蛋白、底物等）、疏水层析、反向层析及高效液相法等。通常需要两种层析方法组合使用，才能达到较好效果，比如亲和层析与离子交换层析组合。
除以上方法外，还有其它多种纯化手段，例如密度梯度离心法适合于高纯度蛋白的制备，但需要较高的实验条件；蛋白结晶则适合于生物结构学分析，如用X衍射对蛋白晶体进行研究。
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