蛋白质工程的基本途径是：1、筛选纯化需要改造的目的蛋白，研究其特性常数等；2、制备结晶，并通过氨基酸测序、X射线晶体衍射分析、核磁共振分析等研究，获得与蛋白质结构功能相关的数据；3、结合生物信息学的方法对蛋白质的改造进行分析；4、由氨基酸序列及其化学结构预测蛋白质的空间结构，确定蛋白质结构与功能的关系，从中找出可以修饰的位点和可能的途径；5、根据氨基酸序列设计核酸引物或探针，并从cDNA文库中获取编码该蛋白的基因序列；6、在基因改造方案设计的基础上，对编码蛋白质的基因序列进行改造，并在不同的表达系统中表达；7、分离纯化表达产物，并对表达产物的结构和功能进行检测即可。
蛋白质工程就是通过对蛋白质化学、蛋白质晶体学和蛋白质动力学的研究，获得有关蛋白质理化特性和分子特性的信息，在此基础上对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造，通过基因工程技术获得可以表达蛋白质的转基因生物系统，这个生物系统可以是转基因微生物、转基因植物、转基因动物，甚至可以是细胞系统。
以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过化学、物理和分子生物学的手段进行基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类对生产和生活的需求。
