Analýza čistoty peptidů se obvykle provádí pomocí vysoce{0}}výkonné kapalinové chromatografie (HPLC). Primárním cílem analýzy hmotnostní spektrometrií je potvrzení molekulové hmotnosti; v současnosti jsou hlavními technikami používanými pro analýzu peptidů elektrosprejová ionizační hmotnostní spektrometrie (ESI-MS) a maticová -laserová desorpce/ionizační hmotnostní spektrometrie (MALDI-MS).
Analýza složení aminokyselin odhaluje typy a množství aminokyselin přítomných v peptidu, zatímco základním principem analýzy aminokyselinové sekvence je Edmanova degradace.
Mezi způsoby identifikace sekundárních struktur peptidů patří mimo jiné cirkulární dichroismus (CD), nukleární magnetická rezonance (NMR), rentgenová difrakce.
Během procesu syntézy v pevné fázi -mohou vzniknout různé nečistoty-, jako jsou deleční sekvence, inzerční sekvence, nesprávně{2}}navázané peptidy, epimerizované peptidy a oxidované peptidy-. Identifikace těchto nečistot souvisejících s peptidy se obvykle provádí pomocí kapalinové chromatografie-tandemové hmotnostní spektrometrie (LC/MS/MS); LC-MS umožňuje přesné stanovení hmotnosti peptidu, zatímco MS/MS se používá k objasnění jeho sekvence. Kromě toho lze k dosažení účinné separace a detekce použít chromatografické techniky HPLC.
Při syntéze peptidů v pevné fázi- se účinnost vazby primárně posuzuje detekcí přítomnosti volných aminoskupin na pryskyřici; tato detekční metoda je známá jako Kaiserův test (nebo Ninhydrinový test). Pokud jsou přítomny volné aminoskupiny, vznikne modrá nebo červenohnědá-hnědá barva.