获得蛋白质的晶体构造的第一个瓶颈，即是制备大量纯化的蛋白质（>10mg），其浓度一般在10mg/ml以上，并以此为根底进行结晶条件的挑选。运用重组基因的技能，将特定基因以选殖（clone）的方法嵌入体现载体内，此一载体一般具有易于调控的特性。以后再将带有特定基因的载体送入可迅速成长的菌体中，如大肠杆菌，在菌体迅速成长的同时，也大量生产体现载体上的基因所解译出之蛋白质。一般来说纯度越高的蛋白质比较有时机构成晶体，因此纯化蛋白质的过程就变成一个主要的决定因素。

在获得高纯度的蛋白质溶液后，接下来即是晶体的培育。蛋白质晶体与别的化合物晶体的构成类似，是在饱和溶液中渐渐发生的，每一种蛋白质养晶的条件皆有所区别，影响晶体构成的变量许多，包括化学上的变量，如酸碱度、沉淀剂品种、离子浓度、蛋白质浓度等；物理上的变数，如溶液达到过饱和状况的速率、温度等；及生化上的变数，如蛋白质所需的金属离子或抑制剂、蛋白质的聚合状况、等电点等，皆是养晶时的测验条件。截至目前为止，并无一套理论能够猜测结晶的条件，所以有必要不断测验各种养晶溶液的组合后，才可能得到一颗完美的单一晶体。 蛋白质晶体在外观上与别的晶体并无显着不同之处，但在晶体的内部，却有很大的区别。一般来说，蛋白质晶体除了蛋白质分子外，别的的空间则充溢约40%至60%之间的水溶液，其液态的成分不仅使晶体易碎，也简单使蛋白质分子在晶格摆放上有不规则的情形呈现，形成晶体处理时的困难及绕射数据上的收集不易等缺点。但也由于高含水量的特性，让蛋白质分子在晶体内与水溶液中的状况，极为类似。所以由晶体所解出的蛋白质构造，基本上可视为天然状况下的构造。