Es una técnica que tiene variantes cuantitativas (por ejemplo FPIA) y cualitativas (la inmunotinción de células para su observación por microscopía fluorescente).
La inmunofluorescencia, como todos los inmunoensayos, aprovecha la capacidad que tienen los anticuerpos para unirse con alta especificidad a una determinada molécula blanco; pero se diferencia de otras técnicas inmunohistoquímicas en que aquí la marca unida al anticuerpo es una molécula fluorescente tal como por ejemplo, el isotiocianato de fluoresceína.
En general se utiliza una solución PBS (Buffer fosfato salino) como medio de reacción.
El anticuerpo reconoce la molécula diana y se une a ella directamente.
Esto permite reutilizar los anticuerpos marcados, que son muy difíciles de obtener, en múltiples experimentos.
Sin embargo si es posible detectar proteínas o moléculas en suspensión en el sobrenadante, en la periferia (membrana) y proximidades de una célula viva, esto posibilita marcar células vivas siempre que no se requiera ver su estructura interna.
Esta última opción, aunque puede parecer una alternativa muy elegante a la inmunofluorescencia, requiere que las células sean transfectadas con el gen de la GFP, y esto además de las grandes complicaciones técnicas, requiere que las células (u organismos) recombinantes obtenidos sean mantenidos en condiciones muy estrictas de seguridad biológica.