此类方法主要是通过蛋白质含量测定来计算MT浓度，免疫法是最主要的方法。它尤其适合于微量检测，具有灵敏、特异的特点，灵敏度在pg/ml级，对存在体液中含量甚微的MT具有较好的检测效果。在近些年，先后建立了Western Blotting法、放射性免疫检测法（RIA）和酶联免疫吸附法（ELISA）。
RIA法首先由Mallie等在1979年检测大鼠血清中MT的含量时建立的，随后Mulder等建立了测定人体液中MT含量的RIA，Zahir Shaidh A等报道了用RIA检测镉污染地区人群的尿液MT含量。此方法的检测范围在0.1～100ng/ml之间，但是此方法要用放射性同位素，需要3天左右的时间，给检测带来不便。
1986年Thomas等建立了ELISA法，与RIA法无显著差异，灵敏度可达100pg/ml，与RIA相比具有测定相对迅速，且不需昂贵的仪器设备和接触放射性同位素。Akintola等在1995年利用MT-1制备抗体建立了ELISA测定人血浆和尿液中的MT含量，检测限可达5ng/ml。郑军恒等在检测人血液中的MT过程中建立了2种ELISA方法，直接型ELISA的检测范围为1～10ng，可用于检测较纯样品，竞争性ELISA较好的检测范围是50～500ng，用于检测较粗的样品中MT的含量。