雙向免疫擴散是指可溶性抗原與相應抗體在瓊脂介質中相互擴散,彼此相遇后形成一定類型的特異性沉淀線。沉淀線的特征與位置不僅取決于抗原抗體的特異性及相互間比例，而且與其分子大小及擴散速度相關。當抗原、抗體存在多個系統時，可呈現多條沉淀線乃至交叉反應。依據沉淀線的形態、條數、清晰度及位置可了解抗原或抗體的若干性質，如濃度、特異性等。
單向免疫擴散在含有特異抗體的瓊脂板中打孔，并在孔中加入定量的抗原，當抗原向周圍擴散后與瓊脂中抗體相結合，即形成白色沉淀環，其直徑或面積與抗原濃度呈正相關。同時用標準抗原或國際參考蛋白制成標準曲線，即可用以定量檢測未知標本的抗原濃度（mg/ml或U/ml）。
應用這一實驗方法可檢測正常人群或患者血清中IgG、IgA 及IgM的水平。