Antigenska varijacija je promjena površinskih antigena na infektivnom organizmu kako bi se pomoglo organizmu da izbjegne imunološki sustav potencijalnih domaćina. Organizmi koriste različite taktike za promjenu sastava antigena na njihovoj površini. Ovaj evolucijski trik omogućuje im da nastave rasti i širiti se u populacijama, održavajući svoje postojanje. Istraživače zanima kako to funkcionira jer može igrati ulogu u tome kako se ljudi ponovno zaraze bolešću. Antigenske varijacije također su od interesa za ljude zadužene za razvoj cjepiva i lijekova za sprječavanje i liječenje infekcije.
Organizmi poput virusa, bakterija i parazita imaju vanjsku ovojnicu s nizom površinskih proteina. Kada organizam prvi put uđe u domaćina, imunološki sustav ne prepoznaje nijedan od proteina i može dopustiti organizmu da se umnožava, stvarajući infekciju. Imunološki sustav će naučiti da su ti proteini opasni, a kada se organizam pojavi u budućnosti, tijelo će krenuti u napad. On vidi proteine, prepoznaje ih kao prijetnju i šalje imunološke stanice da ubiju organizam.
Bez antigenskih varijacija, zarazni bi organizmi brzo izumrli. Broj ranjivih ljudi u populaciji bi se smanjio i organizmi ne bi mogli preživjeti. Međutim, ako organizam može promijeniti proteine u budućim generacijama, može se prilagoditi i ponovno početi izbjegavati imunološki sustav. To se može dogoditi između domaćina, ali se može dogoditi i tijekom aktivne infekcije. Ljudi često primjećuju cikličke obrasce u infekcijama gdje im počinje biti bolje, postaju mnogo gore, a zatim ponovno postaju bolje. To je rezultat antigenskih varijacija u više generacija organizama koji rastu unutar tijela.
Neki organizmi doživljavaju nasumične mutacije, koje se mogu pojaviti u bilo kojem trenutku. Drugi zapravo programiraju u antigenskim varijacijama. Ti organizmi imaju proteine poput registarskih tablica na jednom od automobila Jamesa Bonda; oni mogu uključivati i isključivati proteine kako bi imunološkom sustavu dali potpuno drugačiji broj pločica. Dok kruže kroz različite površinske antigene, neki im se domaćini mogu oduprijeti jer su bili izloženi u prošlosti, ali drugi će biti osjetljivi na infekciju.
Antigenske varijacije mogu se dogoditi rekombinacijom, inverzijom, brisanjem i drugim trikovima DNK. Neki organizmi su u tome bolji od drugih. Virusi gripe su zloglasni primjer; toliko se mijenjaju da ljudi svake godine moraju osmisliti novo cjepivo kako bi cijepili ljude protiv gripe. Isto tako, virus HIV-a mutira vrlo brzo i nasumično, što ga čini teškim za prevenciju ili liječenje jer je pokretna meta.