Proteiinit rakentuvat aminohappoketjuista, joista jokaisella on eri pH -arvot. Proteiinin kokonais -pH koostuu yksittäisten aminohappojen pH -arvojen seoksesta, kun ne muodostavat ioneja tietyssä liuoksessa, johon ne on liuotettu. Proteiinin isoelektrinen piste (pI) on pH, jossa kyseisellä proteiinilla ei ole nettovarausta. Tätä ominaisuutta voidaan hyödyntää erottamaan tunnettu proteiiniproteiini muista proteiineista heterogeenisessä seoksessa.
Aminohapoilla on emäksinen aminopääte, jolla on korkea pH. Aminohapon toinen pää on karboksyylipää, joka on hapan ja matala pH. Eri pH -arvoilla proteiinien aminohapot vaihtelevat varauksissaan. Isosähköisen pisteen alapuolella olevilla proteiineilla on positiivinen varaus. Sitä vastoin tämän pisteen yläpuolella olevilla on negatiivinen varaus.
Isosähköisen pisteen tuntemuksen hyödyntämiseksi proteiinien puhdistuksessa proteiiniseos altistetaan sähkökentälle. Tämä tehdään yleisesti agaroosi- tai polyakryyliamidigeeleissä, ja sitä kutsutaan isoelektriseksi tarkennukseksi. Vanhempi tekniikka on suorittaa toimenpide suuremmalla mittakaavalla lasipylväässä käyttäen sakkaroosiliuosta, jonka molemmissa päissä on elektrodeja. Lisätään yhdisteitä, joita kutsutaan amfolyteiksi, jotka aiheuttavat tasaisen pH -gradientin. Kun geeli tai pylväs altistetaan sähkövirralle, proteiinit kulkeutuvat, kunnes ne saavuttavat isoelektrisen pisteensä, ja pysyvät sitten paikallaan.
Geeleissä olevat proteiinit saadaan yleensä näkyväksi väriaineella, joka sitoo proteiineja. Joskus entsyymejä tutkittaessa voidaan käyttää substraattia, joka antaa värillisen reaktion. Yleensä käytetään standardeja, joissa on tunnettuja isoelektrisiä pisteitä sisältäviä proteiineja.
Kun tiedetään, missä haluttu proteiini sijaitsee, yleinen tekniikka on leikata eristetty proteiini geelistä. Proteiini voidaan sitten puhdistaa ja sekvensoida. Kun sekvenssi on tiedossa, sitä voidaan käyttää alukkeiden suunnitteluun polymeraasiketjureaktiota varten (pcr) ja sitä voidaan käyttää proteiinin geenin kloonaamiseen, jos sopivaa nukleiinihappomateriaalia on saatavilla.
Isoelektrinen tarkennus on myös yleinen tapa analysoida läheisesti toisiinsa liittyviä proteiineja nähdäkseen, kuinka erilaisia ne ovat toisistaan. Yksi komplikaatio voi olla se, että proteiineihin voi liittyä sokereita. Tätä kutsutaan glykosylaatioksi ja se voi vaikuttaa proteiinin pI: hen. Voi näyttää siltä, että on olemassa useita proteiineja, joilla on eri isoelektriset pisteet, vaikka itse asiassa on vain yksi proteiini, joka on eri tavalla glykosyloitu. Tavallisilla menetelmillä, kuten kromatografialla, puhdistetut proteiinit analysoidaan joskus isoelektrisellä tarkennuksella niiden puhtauden varmistamiseksi.