免疫熒光細胞化學是根據抗原抗體反應的原理，先將已知的抗原或抗體標記上熒光素制成熒光標記物，再用這種熒光抗體（或抗原）作為分子探針檢查細胞或組織內的相應抗原（或抗體）。
在細胞或組織中形成的抗原抗體復合物上含有熒光素，利用熒光顯微鏡觀察標本，熒光素受激發光的照射而發出明亮的熒光（黃綠色或桔紅色），可以看見熒光所在的細胞或組織，從而確定抗原或抗體的性質、定位，以及利用定量技術測定含量（圖3-1）。 

免疫熒光細胞化學的原理
圖3-1 紫外光激發熒光物質放射熒光示意圖 
用熒光抗體示蹤或檢查相應抗原的方法稱熒光抗體法；用已知的熒光抗原標記物示蹤或檢查相應抗體的方法稱熒光抗原法。這兩種方法總稱免疫熒光技術，以熒光抗體方法較常用。用免疫熒光技術顯示和檢查細胞或組織內抗原或半抗原物質等方法稱為免疫熒光細胞（或組織）化學技術。 
免疫熒光細胞化學分直接法、夾心法、間接法和補體法。 
一、直接法 
1．檢查抗原法 這是zui早的方法，用已知特異性抗體與熒光素結合，制成熒光特異性抗體，直接與細胞或組織中相應抗原結合，在熒光顯微鏡下即可見抗原存在部位呈現特異性熒光。此法很特異和簡便，但一種熒光抗體只能檢查一種抗原，敏感性較差（圖3-2）。 
免疫熒光細胞化學的原理圖3-2 直接法 
2．檢查抗體法 將抗原標記上熒光素，即為熒光抗原，用此熒光抗原與細胞或組織內相應抗體反應，而將抗體定位檢測出來。 
二、間接法 
1．檢查抗體法（夾心法） 此法是先用特異性抗原與細胞或組織內抗體反應，再用此抗原的特異性熒光抗體與結合在細胞內抗體上的抗原相結合，抗原夾在細胞抗體與熒光抗體之間，故稱夾心法。 
2．檢查抗體法 用已知抗原細胞或組織標本的切片，加上待檢血清，如果其中含有切片中某種抗原的抗體，抗體便沉淀結合在抗原上，再用間接熒光抗體（抗種屬特異性IgG熒光抗體）與結合在抗原上的抗體反應（如檢測人血清中的抗體必需用抗人IgG熒光抗體等），在熒光顯微鏡下可見抗原抗體反應部位呈現明亮的免疫熒光細胞化學的原理特異性熒光。此法是檢驗血清中自身抗體和多種病原體抗體的重要手段（圖3-3） 

圖3-3 間接法 
3．檢查抗原法雙薄片 此法是直接法的重要改進，先用特異性（對細胞或組織內抗原）抗體（或稱*抗體）與細胞標本反應，隨后用緩沖鹽水洗去未與抗原結合的抗體，再用間接熒光抗體（也稱第二抗體，種特異性）與結合在抗原上的抗體（是第二抗體的抗原）結合，形成抗原-抗體-熒光抗體的復合物。由于結合在抗原抗體復合物上的熒光抗全顯著多于直接法，從而提高了敏感性。