免疫組化是應用免疫學基本原理——抗原抗體反應，即抗原與抗體特異性結合的原理，通過化學反應使標記抗體的顯色劑（熒光素、酶、金屬離子、同位素）顯色來確定組織細胞內抗原（多肽和蛋白質），對其進行定位、定性及定量的研究，稱為免疫組織化學技術或免疫細胞化學技術。
由于免疫組化具有特異性強、靈敏度高、定位準確等特點，且能將形態研究與功能研究有機地結合在一起，所以，這門新技術已被廣泛地應用于生物學和醫學研究的許多領域。免疫組化在病理學研究中，免疫組化技術的作用和意義更為重要。
通過特定抗體標記出細胞內相應抗原成分，以確定細胞類型。如角蛋白是上皮性標記，前列腺特異性抗原僅見于前列腺上皮，甲狀腺球蛋白抗體是甲狀腺濾泡型癌的敏感標記，而降鈣素抗體是甲狀腺髓樣癌的*標記。有些細胞（如表皮內朗格漢斯細胞、黑色素細胞、淋巴結內指突狀和樹突狀網織細胞）光鏡下不易辨認，但免疫組化標記（S-100蛋白等）能清楚顯示其形態。
免疫組化標記中與預后有關的標記大致可分為三類：①類固醇激素受體：如雌激素受體、孕激素受體等，免疫組化與乳腺癌的關系已獲*，性激素受體陽性者內分泌治療效果較好，預后也較好。相似的結果也見于子宮內膜癌和卵巢癌。②腫瘤基因標記：如癌基因c-erB-2，c-myc，P53蛋白等，在腫瘤中高度表達者，患者預后較差；而nm23蛋白高度表達者，腫瘤轉移率較低，預后較好。③細胞增殖性標記：如表皮生長因子受體（EGFR）、增殖細胞核抗原（PCNA）、Ki-67等，表達指數越高，表明其增殖越活躍，惡性度增高，預后不良，其中以惡性淋巴瘤、乳腺癌較為明顯。而且在乳腺癌的研究中發現Ki-67、PCNA、EGFR陽性者，淋巴結轉移率高，并與激素受體的表達呈負相關。
