L'anàlisi de puresa de pèptids es realitza normalment mitjançant cromatografia líquida d'alt rendiment (HPLC). L'objectiu principal de l'anàlisi d'espectrometria de masses és confirmar el pes molecular; actualment, les principals tècniques emprades per a l'anàlisi de pèptids són l'espectrometria de masses d'ionització per electrospray (ESI-MS) i l'espectrometria de masses-Assisted Laser Desorption/Ionization Mass (MALDI-MS).
L'anàlisi de la composició d'aminoàcids revela els tipus i les quantitats d'aminoàcids presents en un pèptid, mentre que el principi fonamental subjacent a l'anàlisi de la seqüència d'aminoàcids és la degradació d'Edman.
Els mètodes per identificar estructures secundàries de pèptids inclouen el dicroisme circular (CD), la ressonància magnètica nuclear (RMN), la difracció de raigs X-, entre d'altres.
Durant el procés de síntesi de-fase sòlida, es poden generar diverses impureses-com ara seqüències de supressió, seqüències d'inserció, pèptids mal-acoblats, pèptids epimeritzats i pèptids oxidats-. La identificació d'aquestes impureses-relacionades amb pèptids s'aconsegueix normalment mitjançant cromatografia líquida-espectrometria de masses en tàndem (LC/MS/MS); LC-MS permet la determinació precisa de la massa d'un pèptid, mentre que MS/MS s'utilitza per dilucidar la seva seqüència. A més, es poden utilitzar tècniques cromatogràfiques HPLC per aconseguir una separació i detecció efectives.
En la síntesi de pèptids en fase sòlida-, l'eficiència d'acoblament s'avalua principalment detectant la presència de grups amino lliures a la resina; aquest mètode de detecció es coneix com a prova de Kaiser (o prova de Ninhydrin). Si hi ha grups aminos lliures, es desenvolupa un color blau o marró-vermell.