Immunocytochemie verschilt van immunohistochemie in die zin dat eerstgenoemde wordt uitgevoerd op monsters van intacte cellen waarvan de meeste, zo niet alle, omliggende extracellulaire matrix is verwijderd. Dit omvat individuele cellen die zijn geïsoleerd uit een blok vast weefsel, cellen gekweekt in een cultuur, cellen afgezet in suspensie of cellen genomen uit een uitstrijkje. Immunocytochemie is een techniek die wordt gebruikt om de aanwezigheid van een specifiek eiwit of antigeen in cellen (gekweekte cellen, celsuspensies) te beoordelen met behulp van een specifiek antilichaam, dat zich aan dat eiwit of antigeen bindt, waardoor visualisatie en onderzoek onder een microscoop mogelijk wordt. Het is een waardevol instrument voor de bepaling van de celinhoud van afzonderlijke cellen. Monsters die kunnen worden geanalyseerd zijn onder meer bloeduitstrijkjes, aspiraten, swabs, gekweekte cellen en celsuspensies.

Er zijn vele manieren om celmonsters voor te bereiden voor immunocytochemische analyse. Elke methode heeft zijn eigen sterke punten en unieke kenmerken, zodat de juiste methode kan worden gekozen voor het gewenste monster en resultaat.

Cellen die moeten worden gekleurd, kunnen worden bevestigd aan een vaste drager om gemakkelijke hantering in latere procedures mogelijk te maken. Dit kan op verschillende manieren worden bereikt: adherente cellen kunnen worden gekweekt op microscoopglaasjes, dekglaasjes of een optisch geschikte plastic drager. Suspensiecellen kunnen worden gecentrifugeerd op glasplaatjes (cytospin), gebonden aan een vaste drager met behulp van chemische bindmiddelen, of in sommige gevallen in suspensie worden behandeld.

Geconcentreerde celsuspensies die bestaan in een medium met lage viscositeit zijn goede kandidaten voor uitstrijkpreparaten. Verdunde celsuspensies die bestaan in een verdund medium zijn het meest geschikt voor de bereiding van cytospins door middel van cytocentrifugatie. Celsuspensies die bestaan in een medium met hoge viscositeit, zijn het meest geschikt om te worden getest als uitstrijkpreparaten. De constante bij deze preparaten is dat de gehele cel op het objectglaasjeoppervlak aanwezig is. Om een intercellulaire reactie te laten plaatsvinden, moet immunoglobuline eerst het celmembraan passeren, dat in deze preparaten intact is. Reacties die plaatsvinden in de celkern kunnen moeilijker zijn, en de extracellulaire vloeistoffen kunnen unieke obstakels vormen voor de uitvoering van immunocytochemie. In deze situatie wordt het permeabiliseren van cellen met behulp van detergentia (Triton X-100 of Tween-20) of het kiezen van organische fixeermiddelen (aceton, methanol of ethanol) noodzakelijk.

Antilichamen zijn een belangrijk hulpmiddel voor het aantonen van zowel de aanwezigheid als de subcellulaire lokalisatie van een antigeen. Kleuring van cellen is een zeer veelzijdige techniek en kan, indien het antigeen sterk gelokaliseerd is, zo weinig als duizend antigeenmoleculen in een cel detecteren. In sommige omstandigheden kan de celkleuring ook worden gebruikt om de concentratie van een antigeen bij benadering te bepalen, met name met behulp van een beeldanalysator.