蛋白质翻译后修饰是指信使RNA（mRNA）被翻译成蛋白质后，蛋白质中的氨基酸残基在相关酶的作用下发生共价化学修饰。已知的蛋白质翻译后修饰种类超过300种，如磷酸化、甲基化、乙酰化和糖基化等，可分别将蛋白质的氨基酸残基上的共价链接上磷酸基、甲基、乙酰基和糖基等化学官能团。蛋白质翻译后修饰的官能团供体为生物内源的代谢物。翻译后修饰极大地丰富了蛋白质的结构和功能多样性，也为调控蛋白质的功能提供了新途径。虽然蛋白质翻译后修饰并不直接由基因决定，但蛋白质的生物学功能往往与蛋白质翻译后修饰密切相关。例如，蛋白质磷酸化涉及细胞信号转导、神经活动、肌肉收缩以及细胞的增殖、发育和分化等生理病理过程。

蛋白质化学修饰是指采用化学合成策略在体外向蛋白质分子中引入化学官能团。相对于蛋白质翻译后修饰，化学修饰的官能团供体不受内源代谢物的限制，可引入更加多样和复杂的功能基团，因而可获得更多样的性能。一些生物兼容的化学修饰新技术，可以实现胞内蛋白质选择性化学修饰。