人體受病菌感染後，經一定時間產生抗體，抗體的量隨病菌感染過程而增多，表現為效價升高。因此用已知的細菌或抗原檢測患者體液（主要為血清）中有無相應抗體及抗體量的動態變化，可輻助診斷。一般採用血清進行試驗，故又稱為血清學試驗。血清學試驗適用於抗原性較強的病原菌及病程較長的傳染病診斷。

　　正常人如已經受過某些病原菌隱性感染或近期進行過預防接種，血清中可能含有對該種病原菌的一定量的抗體，因此必須有抗體效價升高或隨病程遞增才有參考價值。例如傷寒患者血清抗體的檢查稱為肥達氏試驗（Widal test，即將患者血清不同稀釋後，與傷寒、副傷寒菌抗原在試管中做凝集反應。

根據最高血清稀釋度仍有明顯凝集的血清抗體效價，結合患者具體情況作為診斷。多數血清學試驗的診斷需取患者雙份血清，即一份在疾病的急性期，另一份在恢復期（一般為2～6周後），當抗體效價升高4倍以上方有診斷價值。因此血清學診斷主要為病後的回顧性診斷。

但目前有利用檢測某些細菌某些細菌特lgM抗體的早期診斷方法。此外，在檢測測抗體時至少應有懷疑可能致病細菌的線索方可採用相應抗原，否則就無從選擇做何種血清學試驗。有些患者因早期使用抗生素治療，細菌在體內繁殖不多，患者可不產生抗體，因而並非每一患者均有抗體效價升高的表現。

然而當病原菌未能被檢出時，有些患者仍可透過血清抗本效價的升高予以診斷，因此檢測細菌是互相輔助的診斷方法。