Vezanje protutijela događa se tijekom imunološkog odgovora između antitijela i specifičnih antigena. Antigeni su sve stanice ili molekule koje tijelo prepoznaje kao strane ili koje ne pripadaju sebi. Antigeni mogu imati mnogo različitih oblika, od organizama koji uzrokuju bolesti, poput bakterija i virusa, do toksičnih molekula ili molekula koje proizvode alergije, alergena. Prisutnost antigena u tijelu stimulira stanice imunološkog sustava, uključujući one koje proizvode i luče antitijela.
Antitijela su proteini koji imaju prepoznatljivu osnovnu strukturu. Sastoje se od četiri polipeptidna lanca koji se drže zajedno disulfidnim mostovima, koji su veze koje se stvaraju između atoma sumpora. Svako antitijelo ima dva duga ili teška lanca i dva kratka ili laka lanca. Svaki laki lanac nalazi se na kraju jednog od teških lanaca. Četiri lanca drže se zajedno u obliku slova Y, što omogućuje fleksibilnost tako da može doći do vezanja antitijela.
Svako antitijelo je specifično za određeni antigen. Specifičnost antitijela određena je mjestom vezanja antigena na kraju svakog lakog lanca. Slijed aminokiselina koji se nalazi na kraju svakog lakog lanca tvori trodimenzionalni oblik koji je komplementaran obliku antigena. Kako za svako antitijelo postoje dva laka lanca, postoje dva mjesta vezanja antigena, tako da se svako antitijelo može vezati za dva antigena.
Postoji pet različitih klasa antitijela. Kako su svi globularni proteini proizvedeni kao dio imunološkog odgovora, nazivaju se imunoglobulini, pri čemu je svaka klasa označena slovom, G, M, A, D i E. Dok svi imunoglobulini dijele istu osnovnu strukturu, različite klase su na temelju razlika u teškim lancima. Unutar svake klase može postojati mnogo različitih protutijela sa specifičnim vezanjem antitijela između specifične molekule i njenog komplementarnog antigena.
Svaka od različitih klasa antitijela veže se na različite vrste antigena i ima različite uloge u imunološkom sustavu. Na primjer, imunoglobulin G, IgG, može se vezati za dva antigena, stimulira druge stanice u imunološkom sustavu i može uzrokovati aglutinaciju. Aglutinacija se događa kada se antitijelo veže između više antitijela i antigena. To se može dogoditi kada antigen također ima više od jednog veznog mjesta, što mu omogućuje da se veže na više od jednog antitijela. Kako se sve više antitijela i antigena vežu zajedno, oni tvore grudicu ili aglutiniraju, što pomaže u uništavanju stanica s antigenima.