Sekwencjonowanie białek jest metodą oznaczania sekwencji czyli ustalenia kolejności połączenia ze sobą aminokwasów w łańuchu peptydowym. Podstawową zasadą sekwencjonowania jest sekwencyjne odrywanie pojedynczego aminokwasu od łańcucha z tego samego końca łańcucha - N lub C końca. Następnie oddzielony aminokwas jest wydzielany z sekwencji i identyfikowany, a pozostały fragment ponownie poddawany rakcji oddczepiania.
Pośród metod sekwencjonowania łańcucha peptydowego od końca N należy wymienić degradację Edmana, polegającą na zastosowaniu izotiocyjaninanu fenylu (PITC) do utworzenia cyklicznego produktu anilinotiazolinonu (ATZ), który w wodnym kwasowym środowisku przegrupowuje siędo N-fenylotiohydantoiny (PTH). Otrzymaną pochodną identyfikuje się chromatograficznie przez porównanie ze wzorcowymi danymi. Degradacja EDmana jest stosowana do sekwencjonowania łańcuchów peptydowych zawierających do 50 aminokwasów z uwagi na liczne produktu uboczne utrudniające identyfikację i rozdział mieszaniny.
W celu analizy dłuższych sekwencji peptydowych przed przeprowadzeniem degradacji Edmana łańcuchy tnie się na mniejsze fragmenty wykorzystując odpowiednie enzymy: trypsyna hydrolizuje wiązania peptydowe przy grupie karboksylowej lizyny lub argininy, chymotrypsyna rozszczepia łańcuch przy grupie karboksylowej aromatycznych aminokwasów - tryptofanu, tyrozyny i fenyloalaniny.
Jedna z obecnie najwydajniejszych metod oznaczania sekwencji aminokwasów od C końca wykorzystuje enzym karboksypeptydazę do rozerwania C-końcowego wiązania amidowego w łańcuchu peptydowym. Roztwór aminokwasu indukuje się wraz z enzymem i monitoruje w czasie jakie wolne aminokwasy są rejestrowane jako pierwsze.