Teški lanac imunoglobulina jedna je od četiri glavne komponente antitijela i sastoji se od 450 do 550 aminokiselina. Sav imunoglobulin proizvode plazma stanice kada se u tijelu pokrene imunološki odgovor. Ime imunoglobulin potječe od otkrića da se vežu s globularnim proteinima u serumima koji sadrže antitijelo. Pojam “teški lanac” odnosi se na duljinu polipeptidne sekvence, koja se može usporediti s lakim lancem imunoglobulina koji ima samo oko 200 aminokiselina. Vezivanje antigena najistaknutija je funkcija teškog lanca imunoglobulina, ali u nekim slučajevima ovo početno vezanje ne pruža imunološki posredovanu zaštitu ili drugu funkciju sve dok se ne dogode druge “efektorske funkcije”, poput fiksacije antigen-specifičnih komplementa.
Kada samo vezanje protutijela ne inicira imunološki odgovor samo po sebi, ono se može vezati na druge stanice kako bi povećalo biološku aktivnost. Na primjer, limfociti, glavne stanice “borca” u tijelu, fagociti, stanice koje apsorbiraju i odlažu strane tvari, i trombociti u krvi imaju mjesta receptora za imunoglobulin. Druga funkcija teškog lanca imunoglobulina je pomoći vezati imunoglobulin na receptore na stanicama zvanim trofoblasti koji se nalaze na posteljici tijekom trudnoće. Ovo vezanje omogućuje prijenos imunoglobulina kroz placentnu barijeru, što rezultira prijenosom protutijela i naslijeđenim imunitetom s majke na novorođenče. Fiksacija drugih kemijskih komplemenata imunoglobulinom odgovorna je za aktivnosti poput lize neželjenih stanica i započetog oslobađanja sekundarnih kemikalija.
Specifični dijelovi teškog lanca imunoglobulina koji sadrže većinu mjesta za vezanje antigena nazivaju se Fab fragmenti. Imunoglobulin se često razgrađuje na svoje osnovne dijelove prije nego što se Fab fragmenti mogu učinkovito iskoristiti. Enzim, papain, razbija imunoglobulin na njegovim zglobnim područjima, što proizvodi dva identična teška lanca imunoglobulina i dva identična laka lanca imunoglobulina. Jedan od fragmenata Fab koji se nalazi samo na teškom lancu imunoglobulina je Fab Fc fragment. Fab Fc fragment sadrži dvije regije, posebno poznate kao H2 i H3, i svaka imunološki posredovana aktivnost koja koristi ove dijelove ovisi o razgradnji molekule imunoglobulina jer ostavlja H2 i H3 izložene na teškim lancima.
Istraživači često organiziraju imunoglobulin u pet klasa na temelju vidljivih razlika u sekvenci aminokiselina na njegovom teškom lancu. Razlike se mogu otkriti usmjeravanjem antitijela na teške imunoglobulinske lance i uočavanjem biološke reakcije ili njezinog nedostatka. Neke uobičajene klase imunoglobulina uključuju Gama teški lanac (IgG), Mu teški lanac (IgM) i Alfa teški lanac (IgA).