可以定位、定性及定量检测目的抗原或抗体。根据示踪物的种类和检测方法不同，又可分为放射性免疫标记技术及非放射性免疫标记技术，前者采用放射性同位素标记抗体或抗原，后者主要采用酶、荧光素以及胶体金等示踪物标记抗体或抗原。

1941年，美国病理学家、免疫学家A.H.孔斯^[注]等发现荧光物质可与抗原及抗体等蛋白质结合，结合物既保留蛋白质原有活性，又具有发射荧光的特点（见免疫荧光法）。1955年，孔斯、E.H.勒迪克^[注]和J.M.康诺利^[注]等又进一步发展和完善了荧光抗体免疫组织化学染色技术。R.S.耶洛^[注]和S.A.贝尔森^[注]利用放射性同位素¹³¹I标记抗原，建立了特异、灵敏的血清胰岛素放射免疫测定技术^[注]（见放射免疫法）。1971年，W.P.福克^[注]和G.M.泰勒^[注]将胶体金引入免疫电镜，此后免疫胶体金标记作为一种新的免疫学技术，在生物医学领域得到广泛应用。1971年，瑞典科学家E.恩瓦尔^[注]和P.佩尔曼^[注]等又创建了非均相酶免疫技术——酶联免疫吸附试验（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA，图1），ELISA因其形成的酶标记抗原抗体复合物结合在固相支持物表面，而极大地简化了操作流程，使得非放射性免疫标记技术进入了蓬勃发展的新时代。

图1 96孔板酶联免疫吸附试验

免疫标记技术主要有两种检查形式，一种是竞争性饱和分析，代表性的有RIA以及竞争性ELISA；另一种是非竞争性结合实验，代表性的有双抗体夹心ELISA以及免疫荧光染色等。饱和竞争测定是在反应体系内，加入某种被检测的微量抗原（Ag），与一定量的标记有放射性同位素或酶的该种抗原（Ag^*）共同与有限量的抗体（Ab）竞争性结合，形成免疫复合物Ag-Ab和Ag^*-Ab，其反应遵循质量作用定律，即当反应系统中Ag^*和Ab的量固定时，若未标记的待测Ag量愈多，则形成Ag-Ab亦多，而Ag^*-Ab则愈少，反之亦然（图2）。非竞争性结合实验，如双抗体夹心ELISA，通常是将单克隆抗体固相化在微孔板或滤膜上（固相化Ab），添加相应的待测抗原（Ag）与固相化抗体结合，再加入酶或荧光标记的抗体（Ab^*）与相应抗原结合，形成固相化Ab-Ag-Ab^*，若Ag量越多，结合的Ab^*量也越多（图3）。由于竞争性饱和分析，不能达到全部待测抗原与抗体结合，而且待测抗原需要有一定量才具有与标记抗原竞争结合抗体作用，因此，其测定抗原的起始浓度需要一个较高的基点水平；而非竞争性结合，原则上有一个抗原分子就可以和相应标记抗体结合，因此，Ab^*结合量与抗原量呈正相关，其检测敏感度更高。

图2 饱和竞争测定

图3 ELISA原理图

根据常用的示踪标记物，可以将免疫标记技术分为四类：①放射性免疫标记技术。主要采用¹²⁵I、¹³¹I或³H等放射性同位素标记抗原或抗体。②免疫荧光技术。主要采用异硫氰酸荧光素（fluorescein isothiocyanate，FITC）以及藻红蛋白（p-phycoerythrin，PE）等标记抗体。③免疫酶标记技术。常用辣根过氧化物酶（horseradish peroxidase，HRP）或碱性磷酸酶（alkaline phosphatase，AKP）标记抗体，又根据底物缓冲液的特性，分为酶促显色反应以及化学发光检测等。④免疫胶体金标记技术。氯金酸（HAuCl₄）在还原剂作用下，可聚合成特定大小的、带负电的、稳定的胶状颗粒形态，故称胶体金。其颗粒电子密度高，直径3～15纳米时在电子显微镜下呈黑色颗粒状，可用于免疫电镜分析抗原；大于20纳米时，光镜下呈现砖红色；直径更大时，肉眼能直接观察其颜色变化，可用于临床快速诊断。

免疫标记技术因其具有特异性、高灵敏度以及可快速、定性、定量以及定位检测等优点，已广泛应用于生命科学各研究领域及临床疾病诊断中，例如应用免疫荧光标记技术可进行抗原定位，应用放射免疫标记技术及酶标记技术可检测血清中激素、药物、微量蛋白和肿瘤标志物水平，应用胶体金快速斑点渗滤技术制备的玻璃纤维滤纸已用于临床人绒毛膜促性腺激素^[注]快速检测等。