El inmunofenotipado es una técnica utilizada para estudiar la proteína expresada por las células. Esta técnica se utiliza habitualmente en la investigación de ciencias básicas y en el diagnóstico de laboratorio. Se puede realizar en una sección de tejido (tejido fresco o fijado), en una suspensión celular, etc. Un ejemplo es la detección del marcador tumoral, como en el diagnóstico de la leucemia. Se trata de marcar los glóbulos blancos con anticuerpos dirigidos contra las proteínas de superficie de su membrana. Si se eligen los anticuerpos adecuados, se puede determinar con precisión la diferenciación de las células leucémicas. Las células marcadas se procesan en un citómetro de flujo, un instrumento basado en láser capaz de analizar miles de células por segundo. Todo el procedimiento puede realizarse en células de la sangre, la médula ósea o el líquido cefalorraquídeo en cuestión de unas pocas horas.

Un ejemplo de información proporcionada a través del inmunofenotipado: «El informe de inmunofenotipado por citometría de flujo indicó que las células malignas eran positivas para CD19, CD10, dimCD20, CD45, HLA-DR y cadena ligera de inmunoglobulina λ. No había coexpresión de CD5 o CD23 por parte de la población de células B monoclonales.»

El inmunofenotipado es una prueba de citometría de flujo muy común en la que se utilizan anticuerpos conjugados con fluoróforos como sondas para teñir las células diana con alta avidez y afinidad. Esta técnica permite un fenotipado rápido y fácil de cada línea celular en una muestra heterogénea según la presencia o ausencia de una combinación de proteínas. Así, la visibilidad aumenta en muestras complejas.