קבוע קשירת שיווי המשקל (K_b) מכמת את חוזקה של אינטראקציה חלבון-ליגנד. K_b ניתן לחשב באופן הבא כאשר התגובה היא בשיווי משקל:

כאשר P ו-L הם החלבון והליגנד הבלתי קשורים, בהתאמה, ו-PL הוא קומפלקס החלבון-ליגנד.

מכיוון שכמות הליגנד הכבול קשורה גם לקצב קשירת הליגנד, ניסויים יכולים גם לקבוע את K_b על ידי בחינת שיעורי הקשר בין חלבון-ליגנד (k_on) ודיסוציאציה (k_off) באמצעות היחס הבא:

לפיכך, שתי קטגוריות של מבחני קישור משמשות לקביעת קבוע הקישור של שיווי משקל – אלה המודדות ריכוזי שיווי משקל ואלה המודדות קינטיקה של תגובה. במקרה שהתגובה חייבת להיות בשיווי משקל בזמן המדידה.

שיטת קביעת ריכוזי שיווי המשקל תלויה ברגישות הרצויה ובקלות זיהוי האותות. מסיבות אלה, בדיקות ספקטרוסקופיות נמצאות בשימוש הנרחב ביותר. בניסויים אלה, התגובה מייצרת שינוי בליעה של מגיב או תוצר באורך גל נתון, הניתן לגילוי על ידי ספקטרופוטומטר UV-Vis. לחלופין, המגיב או המוצר יכולים להיות מתויגים עם בדיקה פלואורסצנטית או עשויים להכיל פלואורופור פנימי. לאחר מכן, ניתן למדוד את התקדמות התגובה מהשינוי בפלואורסצנטיות. בדיקות אלה מבוצעות על ידי שינוי ריכוזים של מגיב אחד בעוד שאר הניסוי מוחזק קבוע. לאחר מכן ניתן לגרף ולנתח את התוצאות בשיטות שונות להתאמת עקומות.

אינטראקציות בין חלבונים וליגנדות נחקרות גם באמצעות מגוון טכניקות ביוכימיות וספקטרוסקופיות. אנליזה מבנית, תוך שימוש בקריסטלוגרפיה של קרני רנטגן ובספקטרוסקופיית NMR, מסייעת בחיזוי אינטראקציות חלבון-ליגנד באמצעות סימולציות מולקולריות. גישות תיאורטיות וחישוביות, כגון מחקרי עגינה של ליגנדים חלבוניים, נמצאות בשימוש נרחב כדי לאפיין את המיקום והאינטראקציות של ליגנדים של מולקולות קטנות, כולל מועמדים לתרופות. תכנון תרופות בעזרת מחשב הוא חלופה מהירה וזולה להאצת קצב בדיקות התרופות הקונבנציונליות של ניסוי וטעייה.