抗原在化学结构上与机体自身不同。从免疫学的角度，具有异物性的物质有3种：①异种物质。从生物进化过程来看，异种动物间的血缘关系愈远，则免疫原性愈强。②同种异体物质。即同种不同个体共有的物质，如人的红细胞抗原和白细胞抗原等。③自身抗原。自身物质对于自身的免疫系统来说一般不具免疫原性。有些物质如隐蔽的自身成分（眼晶体蛋白、精子等，见隐蔽抗原），在正常情况下与免疫系统是隔绝的，一旦屏障遭到破坏，这些物质进入血液，即可与免疫活性细胞接触而成为自身抗原异物。另外，自身物质在外伤、感染、药物和射线的影响下，其理化性质发生质的改变时，也可成为具有免疫原性的抗原物质。

抗原的特异性反映在两个方面：①能刺激机体产生具有高度针对性的免疫应答。②只能与其相对应的抗体或致敏淋巴细胞结合。抗原的特异性由暴露在抗原分子表面的表位的性质所决定。一个抗原性物质可以有多种和多个表位。抗原分子量越大，表位的数量愈多。

根据抗原的免疫原性可将抗原分为全抗原和半抗原。既具备免疫原性又具备免疫反应性的物质如细菌、病毒、动物血清等为全抗原。只具备免疫反应性，不具备免疫原性的物质称为半抗原，如某些药物、寡核苷酸等小分子化学物。根据抗原在进入加工途径前所处的位置的不同，可将其分为外源性抗原和内源性抗原。根据其与淋巴细胞的关系，可将其分为胸腺依赖性抗原和非胸腺依赖性抗原。胸腺依赖性抗原在刺激B细胞产生抗体时，必须有T细胞协作，所产生的抗体大多为免疫球蛋白（Ig）G。自然界中的多数蛋白质含有多样化抗原决定簇，如红细胞、血清蛋白质、细菌均属于此类抗原。非胸腺依赖性抗原直接刺激B细胞产生抗体，无须T细胞参加，所产生的抗体大多为免疫球蛋白IgM。根据抗原的化学组成，可将其分为蛋白质、脂蛋白、脂多糖、糖蛋白、多肽等抗原。根据抗原的形成方式，可将其分为天然抗原、结合抗原和合成抗原。

其结构虽然简单，但化学组成相当复杂，它们是由多种不同抗原组成的复合体。在医疗中将病原微生物制成疫苗进行预防接种，可以提高人的免疫力，也可以根据微生物抗原的特异性进行各种免疫学试验，帮助诊断疾病。

其有两大类，一类是红细胞血型抗原，包括ABO血型抗原、Rh血型抗原等。不同血型间互相输血，可引起严重的输血反应。如果母亲的血型为Rh阴性，胎儿为Rh阳性，则可引起流产或新生儿溶血。另一类存在于人类白细胞膜上的人类白细胞抗原（HLA），又称为主要组织相容性抗原（MHC）。它们与血型抗原一样，也是受染色体上的基因控制。除同卵双生者外,不同个体的组织细胞的HLA不完全相同。因此，在同种异体进行皮肤或脏器移植时，常因供者移植物中存在受者所没有的抗原成分，刺激受者产生免疫反应，导致移植物受到排斥而坏死脱落。

临床上使用的各种抗毒素血清，一般是用免疫马来制备的。抗毒素能中和与其相应的外毒素，起到防治疾病的作用。

由理化因素或病毒诱发的肿瘤，其细胞中出现特异性抗原，称为肿瘤特异性抗原。在某些人类肿瘤中存在着与病毒相关的抗原，例如鼻咽癌淋巴瘤的瘤组织培养物中，有疱疹样颗粒的EB病毒。在人胃肠道腺癌患者的血清中，出现高浓度的癌胚抗原（CEA）。在原发性肝细胞病人血清中，甲胎蛋白（AFP）大量出现。

利用免疫应答基本原理，激发具有合适强度的特异性免疫应答反应是免疫学的核心使命及最终目的。抗原是一切免疫应答发生的起始因素，从这个意义上讲，抗原在所有的免疫应答因素中处于核心地位，其在免疫学和疫苗学领域具有广泛应用。现举例如下：①抗体的制备。抗体是整个生命科学研究的重要工具，并在肿瘤、自身免疫病等疾病中具有广泛的药物学应用。无论是多克隆抗体还是单克隆抗体，其制备的第一步就是要完成抗原的选择和制备。抗体制备中所选的抗原的化学成分各异，其制备的要求也各不相同。结合下游抗体蛋白纯化的整体要求，需要综合考虑抗原纯度、抗原性、表位等因素。②疫苗的制备。疫苗的主要成分包括抗原和佐剂，抗原是疫苗的核心成分。从功能上讲，疫苗分为预防疫苗和治疗疫苗；从抗原化学成分上讲，疫苗分为蛋白疫苗、多肽疫苗、核酸疫苗等。各类疫苗抗原的选择和制备与疫苗的用途密切相关，抗原的表位组成、成分复杂程度、结构稳定性、进化保守性等最终决定了疫苗的效果。③疾病的免疫治疗。疫苗在机体内完成免疫应答的启动，免疫治疗则是在体外完成所需免疫成分的激活。免疫治疗策略在存在免疫抑制的疾病（如肿瘤）中有很强的优势。免疫治疗与疫苗类似，其治疗疾病的效果很大程度上取决于所选择抗原的抗原性、特异性等综合性质特点。