免疫学检测使用以下方法之一：
抗原检测患者标本中的病原体抗体
抗体 检测患者标本中病原体的抗原
标本的处理方法各不相同，但如果不能立即进行检验，标本通常应被冷藏或冷冻起来，以防止细菌污染物过度生长。
凝集反应实验
在凝集试验（如乳胶凝集反应、共凝集反应）中，很小的微粒（乳胶粒、明胶颗粒或细菌）与试剂抗原或抗体发生偶联。 剂发生偶联，再将该复合微粒与样本（如脑脊液、血清）混合；如果在样本中存在目标抗原或者抗体，可以与微粒交联，即发生可以检测的凝集反应。
如果试验结果显示阳性，将体液标本进行连续的稀释并检测。使用大量的稀释液后仍发生凝集反应说明原目标抗原或者抗体的浓度较高。 滴定度是用发生凝集反应时使用的最大稀释液量的倒数来定义的；如32表示液体稀释至起始浓度的1/32时最终可发生凝集反应。
一般来说，凝集反应与其他许多方法相比速度较快，但是灵敏度较差。该法亦可用于测定一些细菌的血清型。
补体结合
补体结合试验是测量在血清或CSF中使得补体消耗的（补体固定的）抗体水平。这项试验用于诊断一些病毒和真菌的感染，尤其是球孢子菌病。
将样本和一定量的补体与抗原一起培养，然后测定目标抗体。补体固定的程度表明样本中这一抗体的相对含量。
试验可以测定IgM和IgG抗体的滴定度，或者可以改良后用于测定相应的抗原。试验是精确的，但是具体应用因为工作量大以及需要大量的对照而受到限制。
酶免疫测定
酶免疫测定试验是用与酶连接的抗体去测定抗原、抗体，并且可以确定抗体的量的方法。例子
酶免疫法（EIA）
酶联免疫吸附试验(ELISA)
由于大多数酶免疫测定试验的敏感性高，因此它们常常用于进行筛选试验。可以通过类似于凝集反应试验中的连续稀释样本的方法来测滴定度。
试验的灵敏度虽然一般都较高，但是有时可以因为患者的年龄、微生物的血清型、或者是疾病所处的临床阶段等因素影响而变化。
沉淀试验
沉淀试验通过测量凝胶（琼脂糖）或溶液中抗原-抗体复合物的可见沉淀程度，来测定体液中的抗原或抗体含量。 沉淀试验有许多种类（如，ouchterlony双扩散，计数免疫电泳），但是这些试验的应用都极为有限。
通常将血液样本与抗原试剂混合来测定患者的抗体，最常应用于可疑真菌感染或者化脓性脑膜炎。由于取得阳性结果需要大量的抗体或者抗原，因此灵敏度不高。
