蛋白質芯片還面臨著諸多挑戰，未來的發展重點集中在以下幾個方面：
（1）建立快速、廉價、高通量的蛋白質表達和純化方法，高通量制備抗體并定義每種抗體的親和特異性；第一代蛋白檢測芯片將主要依賴于抗體和其他大分子，顯然，用這些材料制備復雜的芯片，尤其是規模生產會存在很多實際問題，理想的解決辦法是采用化學合成的方法大規模制備抗體。
(2) 改進基質材料的表面處理技術以減少蛋白質的非特異性結合。
(3) 提高芯片制作的點陣速度；提供合適的溫度和濕度以保持芯片表面蛋白質的穩定性及生物活性。
(4) 研究通用的高靈敏度、高分辨率檢測方法，實現成像與數據分析一體化。
另外，微流路芯片、芯片實驗室與微陣列芯片技術并駕齊驅，是生物芯片技術的三駕馬車，并逐步實現產業化。目前已經商品化的生物芯片多為微陣列芯片，而微流路芯片和芯片實驗室正處于研究階段。