Plasmaproteine werden vorrangig in der Leber, den Plasmazellen, den Lymphknoten, der Milz und im Knochenmark synthetisiert. Im Verlauf einer Erkrankung kann sowohl die Gesamtproteinkonzentration als auch das Verhältnis der einzelnen Fraktionen erheblich von den Normalwerten abweichen. Eine Hypoproteinämie kann durch Erkrankungen und Störungen wie Blutverlust, Sprue, nephrotischem Syndrom, schweren Verbrennungen, Salzretentionssyndrom und Kwashiorkor (akuter Proteinmangel) hervorgerufen werden. Eine Hyperproteinämie ist bei schwerer Dehydratation und bei Erkrankungen wie multiplem Myelom zu beobachten.

Veränderungen im relativen Anteil der Plasmaproteine können auf einen veränderten Anteil einer Proteinfraktion zurückzuführen sein. In diesem Fall ändert sich die Gesamtproteinmenge oftmals nicht. Das Albumin/Globulin-Verhältnis wird häufig als Index der Verteilung der Albumin- und Globulinfraktionen verwendet. Beträchtliche Veränderungen in diesem Verhältnis können bei Erkrankungen wie Leberzirrhose, Glomerulonephritis, nephrotischem Syndrom, akuter Hepatitis, Lupus erythematodes und bei einigen akuten und chronischen Entzündungen auftreten. Gesamtproteinbestimmungen werden in der Diagnose und Behandlung verschiedener Erkrankungen der Leber, Nieren oder des Knochenmarks sowie anderer stoffwechsel- oder ernährungsbedingter Störungen eingesetzt.