免疫細胞化学が免疫組織化学と異なる点は、前者が周囲の細胞外マトリックスをほとんど除去した無傷の細胞サンプルに対して行われる点である。 例えば、固形組織から分離した細胞、培養した細胞、懸濁液から採取した細胞、塗抹標本から採取した細胞などである。 免疫細胞化学は、細胞（培養細胞、細胞懸濁液）中の特定のタンパク質や抗原の存在を、それに結合する特定の抗体を用いて評価する技術であり、これにより顕微鏡下での可視化や検査を可能にする。 個々の細胞から細胞の内容物を判定するのに有効な手段である。

免疫細胞化学分析のために細胞サンプルを準備する方法はたくさんあります。 各手法にはそれぞれ長所と特徴があるため、目的のサンプルと結果に適した方法を選択することができます。

染色される細胞は、その後の処置で扱いやすいように固体支持体に付着させることができます。 接着細胞は顕微鏡用スライド、カバースリップ、または光学的に適切なプラスチック支持体上で増殖させることができる。 浮遊細胞は遠心分離してスライドグラス（cytospin）上に置くか、化学的リンカーを用いて固体支持体に結合するか、場合によっては懸濁状態で取り扱うことができる。 希薄な培地中に存在する希薄な細胞懸濁液は、細胞遠心分離による細胞スピンの調製に最適である。 高粘度培地に存在する細胞懸濁液は、スワブプレパレーションとして検査するのに適している。 これらの標本で共通しているのは、細胞全体がスライド表面に存在することである。 細胞間反応が起こるためには、免疫グロブリンはまず、これらの標本では無傷の細胞膜を通過しなければならない。 核での反応はより困難であり、細胞外液は免疫細胞化学の実施に独特の障害をもたらすことがある。 このような状況では、洗剤（Triton X-100 または Tween-20）を使用して細胞を透過処理するか、有機固定剤（アセトン、メタノール、またはエタノール）を選択することが必要になります。 細胞染色は非常に汎用性の高い技術であり、抗原が高度に局在している場合、細胞内の抗原分子数は1000程度でも検出可能である。 状況によっては、細胞染色は、特に画像解析装置によって、抗原のおおよその濃度を決定するために使用されることもあります

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