顆粒性抗原與相應抗體結合，在電解質參與下所形成的肉眼可見的凝集現象，稱為凝集反應。其中的抗原稱為凝集原，抗體稱為凝集素。在該反應中，因為單位體積抗體量大，做定量實驗時，應稀釋抗體。
 1. 直接凝集反應
玻片凝集法：是一種常規的定性試驗方法。原理是用已知抗體來檢測未知抗原。常用于鑒定菌種、血型。如將含有痢疾桿菌抗體的血清與待檢菌液各一滴，在玻片上混勻，數分種后若出現肉眼可見的凝集塊，即陽性反應，證明該菌是痢疾桿菌。此法快速、簡便，但不能進行定量測定。
試管凝集法：是一種定量試驗方法。多用已知抗原來檢測血清中有無相應抗體及其含量。常用于協助診斷某些傳染病及進行流行病學調查。如肥達氏反應就是診斷傷寒、付傷寒的試管凝集試驗。因為要測定抗體的含量，故將待檢查的血清用等滲鹽水倍比稀釋成不同濃度，然后加入等量抗原，37℃或56℃，2~4小時觀察，血清zui高稀釋度仍有明顯凝集現象的，為該抗血清的凝集效價。
 2. 間接凝集反應
將可溶性抗原（抗體）先吸附在一種與免疫無關的，顆粒狀微球表面，然后與相應抗體（抗原）作用，在有電解質存在的條件下，即可發生凝集，稱為間接凝集反應。由于載體增大了可溶性抗原的反應面積。當載體上有少量抗原與抗體結合。就出現肉眼可見的反應，敏感性很高。