Analiza čistosti peptidov se običajno izvaja s tekočinsko kromatografijo visoke-zmogljivosti (HPLC). Primarni cilj analize masne spektrometrije je potrditi molekulsko maso; trenutno sta glavni tehniki, ki se uporabljata za analizo peptidov, elektrosprejna ionizacijska masna spektrometrija (ESI-MS) in matrična-lasersko desorpcijska/ionizacijska masna spektrometrija (MALDI-MS).
Analiza sestave aminokislin razkrije vrste in količine aminokislin, prisotnih v peptidu, medtem ko je temeljno načelo, na katerem temelji analiza zaporedja aminokislin, Edmanova razgradnja.
Metode za prepoznavanje sekundarnih struktur peptidov med drugim vključujejo krožni dikroizem (CD), jedrsko magnetno resonanco (NMR), rentgensko difrakcijo.
Med postopkom sinteze v trdni{0}}fazi lahko nastanejo različne nečistoče-, kot so zaporedja za izbris, zaporedja za vstavljanje, napačno{2}}sklopljeni peptidi, epimerizirani peptidi in oksidirani peptidi-. Identifikacija takšnih-povezanih s peptidi nečistoč se običajno izvede z uporabo tekočinske kromatografije-tandemske masne spektrometrije (LC/MS/MS); LC-MS omogoča natančno določitev mase peptida, medtem ko se MS/MS uporablja za pojasnitev njegovega zaporedja. Poleg tega se lahko za učinkovito ločevanje in detekcijo uporabijo kromatografske tehnike HPLC.
Pri sintezi peptidov v trdni{0}}fazi se učinkovitost spajanja ocenjuje predvsem z zaznavanjem prisotnosti prostih amino skupin na smoli; ta metoda odkrivanja je znana kot Kaiserjev test (ali ninhidrinov test). Če so prisotne proste amino skupine, se razvije modra ali rdečkasto-rjava barva.