Immunofenotypowanie jest techniką używaną do badania białek wyrażanych przez komórki. Technika ta jest powszechnie stosowana w podstawowych badaniach naukowych i diagnostyce laboratoryjnej. Może być wykonane na wycinku tkanki (świeża lub utrwalona tkanka), zawiesinie komórek, itp. Przykładem jest wykrywanie markera nowotworowego, np. w diagnostyce białaczki. Polega ona na znakowaniu białych krwinek przeciwciałami skierowanymi przeciwko białkom powierzchniowym znajdującym się na ich błonie. Poprzez dobór odpowiednich przeciwciał można precyzyjnie określić zróżnicowanie komórek białaczkowych. Oznakowane komórki są przetwarzane w cytometrze przepływowym, urządzeniu opartym na laserze, zdolnym do analizy tysięcy komórek na sekundę. Cała procedura może być przeprowadzona na komórkach z krwi, szpiku kostnego lub płynu rdzeniowego w ciągu kilku godzin.

Przykład informacji dostarczonej przez Immunofenotypowanie: „Raport z cytometrii przepływowej immunofenotypowania wskazał, że komórki złośliwe były pozytywne dla CD19, CD10, dimCD20, CD45, HLA-DR i łańcucha lekkiego immunoglobuliny λ. Nie stwierdzono współekspresji CD5 lub CD23 przez monoklonalną populację komórek B.”

Immunofenotypowanie jest bardzo powszechnym testem cytometrii przepływowej, w którym przeciwciała sprzężone z fluoroforami są używane jako sondy do barwienia komórek docelowych z wysoką awidnością i powinowactwem. Technika ta pozwala na szybkie i łatwe określenie fenotypu każdej linii komórkowej w heterogenicznej próbce w zależności od obecności lub braku kombinacji białek. W ten sposób zwiększa się widoczność w złożonych próbkach.