Analyse van de peptidezuiverheid wordt doorgaans uitgevoerd met behulp van hoge- vloeistofchromatografie (HPLC). Het primaire doel van massaspectrometrieanalyse is het bevestigen van het molecuulgewicht; Momenteel zijn de belangrijkste technieken die worden gebruikt voor peptideanalyse Electrospray Ionisatie Massaspectrometrie (ESI-MS) en Matrix-Assisted Laser Desorptie/Ionisatie Massaspectrometrie (MALDI-MS).
Analyse van de aminozuursamenstelling onthult de soorten en hoeveelheden aminozuren die in een peptide aanwezig zijn, terwijl het fundamentele principe dat ten grondslag ligt aan de analyse van de aminozuursequentie Edman-afbraak is.
Methoden voor het identificeren van secundaire peptidestructuren omvatten onder meer circulair dichroïsme (CD), nucleaire magnetische resonantie (NMR), röntgendiffractie.
Tijdens het syntheseproces in de vaste-fase kunnen verschillende onzuiverheden-zoals deletiesequenties, insertiesequenties, verkeerd-gekoppelde peptiden, geëpimeriseerde peptiden en geoxideerde peptiden- worden gegenereerd. De identificatie van dergelijke peptide-gerelateerde onzuiverheden wordt doorgaans uitgevoerd met behulp van vloeistofchromatografie-Tandem Massaspectrometrie (LC/MS/MS); LC-MS maakt de nauwkeurige bepaling van de massa van een peptide mogelijk, terwijl MS/MS wordt gebruikt om de sequentie ervan op te helderen. Bovendien kunnen HPLC-chromatografische technieken worden gebruikt om effectieve scheiding en detectie te bereiken.
Bij peptidesynthese in de vaste- fase wordt de koppelingsefficiëntie primair beoordeeld door het detecteren van de aanwezigheid van vrije aminogroepen op de hars; deze detectiemethode staat bekend als de Kaiser-test (of Ninhydrine-test). Als er vrije aminogroepen aanwezig zijn, ontstaat er een blauwe of roodachtig-bruine kleur.