Proteomika kliniczna zajmuje się badaniami na pograniczu chemii, biochemii i medycyny, wykorzystując nowoczesne narzędzia badawcze, jak m.in. techniki mikroekstrakcji i separacji złożonych próbek biologicznych, metody identyfikacji białek za pomocą spektrometrii mas i bioinformatykę. Na współczesną proteomikę składają się zarówno badania podstawowe, jak też badania kliniczne. Pomiędzy tymi dyscyplinami zachodzi ciągła wymiana informacji (translacja), przyczyniając się do stałego postępu wiedzy o określonych schorzeniach.

Od wczesnych lat dziewięćdziesiątych prowadzone są badania wzajemnych zależności pomiędzy układem nerwowym a immunologicznym. Do substancji mogących wpływać na te procesy należą glukokortykosteroidy, peptydy opioidowe, polipeptydy, hormony przysadki i katecholaminy. Katecholaminy powodują inhibicję aktywności limfocytów typu T i B oraz wytwarzają immunologiczną odpowiedź antynowotworową. Udowodnienie w 1994 roku obecności i biosyntezy katecholamin w komórkach układu immunologicznego stało się ważnym krokiem w badaniach związków pomiędzy układem nerwowym a immunologicznym.