固体组织样品常在溶解缓冲液中破碎，最好的方法是在组织冷冻及液氮温度的条件下破碎。包裹在铝箔并贮存于液氮中的较小组织样品，可以夹在两个冷研块或基体中间用杵和研钵在液氮环境下压碎，大的组织块可在溶解缓冲液中用旋转叶片型匀浆器进行匀浆处理，但尽量避免加热和起泡沫。组织样品的开个特殊问题是样品的异质性，组织样品和来源于疾病的样品包含许多种不同类型的细胞，不太可能分别收集组织的疾病区域和非疾病区域。几种用于2-DE分析的方法可以解决这个间题，通常用基于免疫亲和技术的让性或负性选择，以实现对特殊细胞群的富集，这些样品可以直接应用2-DE分析或是在2-DE上样前进行短期培养以增加细胞数目。此外，微量切割技术可用来从组织切片中获取纯的细胞群，其中最受关注的是激光俘获微切割(lasercapturemicrodissection,LCM)技术。在该技术中，在倒置显微镜下将激光束聚焦在所选择的组织切片区域，用激光束活化与组织切片接触的转移膜来选择细胞。激光束准确击中的区域转移膜与紧贴着的组织结合在一起，因此，可以将这此组织中细胞从周围组织中提取出来。可以用PCR技术扩增这些微量标本中所含核酸，所以LCM技术很容易地应用到核酸分析中。与此对应的，缺乏相应的蛋白质扩增手段将是蛋白质组分析中LCM分离细胞所遇到的主要挑战。而Banks等则证实了LCM在蛋白质组分析中的应用，在他们的研究中，通过对一例正常人宫颈表皮组织切割分析，与整个组织切割分析对比，结果显示出一些蛋白质由LCM而得到富见。