利用蛋白质同源性鉴定突变功能残基：将感兴趣的目的蛋白质序列与同源蛋白质进行序列比较，可以发现一些高度保守的残基，这些残基与同源蛋白的共同功能以及维持结构有关，因此通常将它们作为突变及功能进化的候选残基。每个残基所起作用的信息能够通过与不同种同源蛋白的序列比较或一类具有相应活性的蛋白质的序列比较而获得。另外同源蛋白质保守的残基是保持那类蛋白质共同功能或者是维持共同结构的关键因素，因此在一类蛋白质内非保守残基的变化可能涉及每个蛋白质独特的功能，如底物或结合专一性。因此非保守残基是分析的靶位点，特别是对于专一性研究。
此外，还可以利用蛋白质的溶解性、热力学分析及NMR谱等方法探测突变蛋白质结构的整体性质，以鉴定突变残基。在某些情况下，突变可能破坏蛋白质的球形整体结构，引起蛋白质失活、不溶性以及在细胞中降解，因此溶解度与突变蛋白质的稳定表达可以作为结构整体性的一个标志。热力学分析可以用于测量突变蛋白质的热稳定性及化学变化自由能，并可作为构象整体性的检测。除此以外，圆二色谱法可以快速分析突变体结构，但该方法存在很明显的不足，即需要较大量的纯突变蛋白，而且只提供二级结构及三级结构的相对变化。如果突变后的蛋白质仍保持蛋白质的整体构象，我们可以利用单克隆抗体的结合能力探测突变蛋白的构象变化，因为只有在单克隆抗体的抗原决定簇与突变位点重叠时，这种结合才会受到影响。然而，这种方法也只能检测蛋白质表面的构象变化，对于埋藏在口袋中的残基(如酶的活性位点)的结构微小变化是无法检测的。
利用突变的方法研究蛋白质的功能很难区别突变效应和结构微小变化之间的关系，因此带有一定的不确定性。比较好的解决办法是尽可能多地了解蛋白质的结构、进化保守以及生物化学信息，以减少突变过程对结构产生的影响。最好的突变策略依赖于所涉及的蛋白质、生物体系以及已掌握的信息。